Tác dụng của silic trong gang

Silicon trong gang thường được bổ sung thông qua hợp kim ferrosilicon.Hợp kim Ferrosiliconlà một hợp kim sắt có chứa một tỷ lệ silicon nhất định, thường bao gồm hợp kim sắt và silicon, có thể cung cấp nguyên tố silicon cần thiết để cải thiện hiệu suất của gang.

Các hợp kim silic sắt phổ biến như sau

Ferrosilicon silicon thấp

Hàm lượng silicon thường nằm trong khoảng 15%-30%, phù hợp để sản xuất một số loại gang có hàm lượng silicon thấp.

Ferrosilicon silicon trung bình

Hàm lượng silicon khoảng 30%-50%, thường được sử dụng trong sản xuất gang xám.

Ferrosilicon silic cao

Hàm lượng silic thường nằm trong khoảng 50%-90%, chủ yếu được sử dụng để sản xuất gang có hàm lượng silic cao, đặc biệt là gang có độ bền cao hoặc gang chịu nhiệt.

Hợp kim nhôm silic (FeSiAl)

Trong một số trường hợp, đặc biệt là khi sản xuất gang chịu nhiệt độ cao hoặc gang có yêu cầu hiệu suất đặc biệt, hợp kim nhôm silicon cũng có thể được sử dụng làm chất phụ gia. Hợp kim nhôm silicon chứa cả nguyên tố nhôm và silicon. Ngoài vai trò của silicon, nó còn có thể cải thiện khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn của gang.

Silicon thường được thêm vào gang như một nguyên tố hợp kim và có các chức năng chính sau:

Cải thiện tính lưu loát:

Silicon có thể cải thiện tính lưu động của gang, giúp đổ khuôn dễ dàng hơn trong quá trình đúc, giảm lỗ chân lông và tạp chất của vật đúc, đồng thời cải thiện chất lượng bề mặt của vật đúc.

Thúc đẩy quá trình đồ họa hóa:

Silicon là một trong những nguyên tố grafit hóa quan trọng nhất trong gang. Nó có thể thúc đẩy sự kết tủa than chì trong gang, đặc biệt là gang xám. Than chì hóa giúp khả năng xử lý và chống mài mòn của gang, đồng thời cải thiện khả năng chống va đập và độ bền của nó.

Cải thiện khả năng chống oxy hóa của gang:

Silicon có thể cải thiện đáng kể khả năng chống oxy hóa của gang, đặc biệt là trong môi trường nhiệt độ cao, nơi silicon có thể tạo thành màng oxit ổn định để bảo vệ gang khỏi quá trình oxy hóa thêm.

Ảnh hưởng đến độ cứng và độ bền của gang:

Hàm lượng silicon trong gang có thể ảnh hưởng đến độ cứng và độ bền của nó. Hàm lượng silicon cao hơn làm cho gang cứng hơn và giòn hơn, trong khi hàm lượng silicon thích hợp giúp tăng cường độ bền và khả năng chống mài mòn của gang. Đối với gang có hàm lượng silicon cao (chẳng hạn như ma trận gang trong hợp kim nhôm đúc), nó có khả năng chịu nhiệt và chống mài mòn cao hơn.

Cải thiện khả năng chống ăn mòn:

Silicon có tác dụng nhất định đến khả năng chống ăn mòn của gang, đặc biệt đối với một số loại gang đặc biệt như gang chịu nhiệt. Sự gia tăng hàm lượng silicon có thể cải thiện khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao và ăn mòn hóa học.

Ảnh hưởng đến tổ chức và hoạt động của gang:

Silicon có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc vi mô của gang. Gang có hàm lượng silicon khác nhau (chẳng hạn như gang xám, gang dẻo, v.v.) có sự khác biệt đáng kể về cơ cấu tổ chức, điều này quyết định hiệu suất cuối cùng của chúng. Ví dụ, hàm lượng silic cao hơn thường dẫn đến sự thay đổi hình thái của than chì, ảnh hưởng đến tính chất cơ học của gang.