HC Silicon 6515 (Si65C15) là hợp kim sắt-hiệu suất cao được thiết kế riêng cho các ứng dụng luyện kim, được xác định bởi thành phần cốt lõi của nó gồm ~65% silicon (Si) và ~15% carbon (C). Là một-phụ gia chức năng kép, nó vừa đóng vai trò là tác nhân tạo hợp kim vừa là chất chế hòa khí trong sản xuất thép, đồng thời đóng vai trò là nguyên liệu thô chính cho chế phẩm và chất tạo hình cầu trong quá trình đúc. Sự kết hợp độc đáo giữa hàm lượng silicon và carbon cao đáp ứng các nhu cầu quan trọng như khử oxy, điều chỉnh carbon và tối ưu hóa than chì-khiến nó không thể thiếu trong{10}thép carbon cao, thép công cụ và sản xuất sắt dẻo.

High Carbon Silicon 6515 thuộc nhóm hợp kim silicon carbon cao-, nổi bật nhờ sự kiểm soát chặt chẽ hàm lượng silicon, carbon và tạp chất. Khác với tiêu chuẩnsắt silic(carbon thấp Nhỏ hơn hoặc bằng 0,1%), hàm lượng carbon cao của nó cho phép thực hiện chức năng kép, loại bỏ nhu cầu về bộ chế hòa khí riêng biệt trong sản xuất thép.

HC Silicon 6515

Thành phần hóa học cốt lõi

Dưới đây là thành phần tiêu biểu của High Carbon Silicon 6515 và các loại liên quan:

Cấp	Silicon (Si) Lớn hơn hoặc bằng	Cacbon (C) Nhỏ hơn hoặc bằng	Nhôm (Al) Nhỏ hơn hoặc bằng	Lưu huỳnh (S) Nhỏ hơn hoặc bằng	Phốt pho (P) Nhỏ hơn hoặc bằng	Sắt (Fe)	Ứng dụng chính
Si65C15	65%	15%	3%	0.1%	0.05%	Sự cân bằng	Thép cacbon-cao, đúc gang dẻo
Si68C18	68%	18%	3%	0.1%	0.05%	Sự cân bằng	Thép công cụ, vật đúc{0}}nặng
Si60C10	60%	10%	3%	0.1%	0.05%	Sự cân bằng	Thép hợp kim cacbon thấp-, sắt xám
tùy chỉnh	40–68%	12–20%	Có thể thương lượng	Có thể thương lượng	Có thể thương lượng	Sự cân bằng	Sản xuất hợp kim đặc biệt

Lưu ý quan trọng:
Sulfur (S) and phosphorus (P) are strictly limited-S>0.1% causes hot brittleness, while P>0,05% gây ra độ giòn lạnh trong thép.
Nhôm (Al) Nhỏ hơn hoặc bằng 3% sẽ tránh được quá nhiều oxit, đảm bảo độ tinh khiết của thép/gang.

Quy trình sản xuất

Chuẩn bị nguyên liệu:

Nguồn silicon:Cát silic có độ tinh khiết-cao (SiO₂ Lớn hơn hoặc bằng 99,5%, Fe₂O₃ Nhỏ hơn hoặc bằng 0,1%).

Nguồn cacbon:Than cốc dầu mỏ-có hàm lượng tro thấp (cacbon cố định Lớn hơn hoặc bằng 85%, tro Nhỏ hơn hoặc bằng 5%).

Nguồn sắt:Sắt phế liệu hoặc quặng sắt (Fe Lớn hơn hoặc bằng 95%, S/P Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05%).

Tỷ lệ:Silica:sand:coke:iron=6:3:1 (được điều chỉnh cho hàm lượng Si/C mục tiêu).

Luyện lò điện:

Thiết bị: Lò hồ quang chìm (công suất 12,5–30 MVA).

Thông số: Nhiệt độ lò 1800–2000 độ, thời gian nấu chảy 8–12 giờ, khí quyển khử (giàu CO-) để chống oxy hóa.

Phản ứng: SiO₂ + 2C → Si + 2CO↑ (khử silic); cacbon hòa tan trong hợp kim silic sắt{2}}nóng chảy.

Đúc & Nghiền:

Hợp kim nóng chảy được đúc thành thỏi, làm nguội và nghiền thành kích thước xác định (0–3 mm đến 10–100 mm).

HC Silicon 6515

Tại sao High Carbon Silicon 6515 lại vượt trội hơn các chất phụ gia chức năng đơn{1}}

Giá trị của HC Silicon 6515 nằm ở sự kết hợp giữa silicon và carbon, giải quyết nhiều nhu cầu luyện kim trong một chất phụ gia-không giống như silic sắt riêng biệt (chỉ hợp kim) và bộ chế hòa khí (chỉ điều chỉnh carbon).

2.1 Khử oxy & Hợp kim hóa (Chức năng cốt lõi của luyện thép)

Vai trò của silic:

Silicon phản ứng với oxy hòa tan trong thép nóng chảy để tạo thành SiO₂ ổn định (2Si + O₂ → 2SiO₂). SiO₂ kết hợp với CaO (từ vôi) để tạo thành CaSiO₃-điểm nóng chảy-thấp, nổi lên lớp xỉ-làm giảm 35% tạp chất oxit.

Hiệu ứng hợp kim:

Silicon tăng cường độ bền, độ cứng và khả năng chống mài mòn của thép bằng cách tăng cường dung dịch rắn. Ví dụ: thêm HC Silicon 6515 vào thép hợp kim thấp Q355-sẽ tăng độ bền kéo lên 10–15%.

2.2 Chế hòa khí: Điều chỉnh lượng Carbon chính xác

Vai trò của cacbon:

Với hàm lượng carbon ~15%, HC Silicon 6515 hoạt động như một bộ chế hòa khí hiệu quả. Nó hòa tan trong thép nóng chảy để giải phóng [C], điều chỉnh hàm lượng cacbon xuống 0,6–1,2% đối với thép cacbon-cao (ví dụ: thép cacbon 45#) hoặc thép công cụ (ví dụ: thép T10).

Ưu điểm so với bộ chế hòa khí truyền thống:

So với than cốc hoặc than chì, cacbon của HC Silicon 6515 được phân bố đồng đều hơn, tránh sự phân tách cacbon (một khuyết điểm thường gặp ở các thành phần thép có thành dày). Một nhà máy thép Trung Quốc báo cáo mức phân tách carbon giảm 20% sau khi chuyển sang HC Silicon 6515.

2.3 Xúc tiến đồ họa hóa (Ứng dụng đúc)

Cơ chế:

Trong sản xuất gang, silicon thúc đẩy sự kết tủa than chì và tinh chỉnh hình thái than chì (từ vảy đến hình cầu trong sắt dẻo). Carbon bổ sung hàm lượng carbon cần thiết cho quá trình grafit hóa, đảm bảo hình thành các nốt sần đồng đều.

Kết quả:

Sắt dẻo được xử lý bằng HC Silicon 6515 (là một phần của chất tạo hình cầu) có độ bền kéo Lớn hơn hoặc bằng 600 MPa và độ giãn dài Lớn hơn hoặc bằng 12%, đạt tiêu chuẩn ISO 1083.

High Carbon Silicon 6515