Ứng dụng chính của hợp kim crom silic trong công nghiệp là gì?

Hợp kim crôm silic silicchủ yếu bao gồm silicon (Si) và crom (Cr):

Phạm vi thành phần:Cr 45%-55%, Si 35%-45%, tạp chất C Nhỏ hơn hoặc bằng 0,10%, S Nhỏ hơn hoặc bằng 0,04%, P Nhỏ hơn hoặc bằng 0,04%, Al Nhỏ hơn hoặc bằng 1,0%;

Tính chất vật lý:Điểm nóng chảy 1350-1450 độ , mật độ 6,5-6,8 g/cm³, cục màu xám bạc (10-60 mm) hoặc dạng hạt (1-10 mm), hoạt động hóa học cao ở nhiệt độ cao, có cả khả năng khử và tạo hợp kim;

Ưu điểm cốt lõi:Tích hợp khử oxy và hợp kim hóa, tỷ lệ thu hồi crom cao (Lớn hơn hoặc bằng 90%), giá thành thấp hơn 15%-so với ferrochrome nguyên chất, thích hợp cho sản xuất thép không gỉ quy mô lớn.

Ferro silicon chrome alloys

Chức năng cốt lõi của silic-Hợp kim crom: Cơ chế khử oxy và hợp kim

(1) Khử oxy trong luyện thép: Tối ưu hóa quá trình khử oxy và hòa nhập tổng hợp

Hợp kim crom silic có cả chức năng khử oxy và bổ sung crom trong sản xuất thép, khiến chúng đặc biệt thích hợp cho sản xuất thép không gỉ và thép chịu nhiệt-:

Cơ chế phản ứng cốt lõi:

Khử oxy silic:Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe (SiO₂ được tạo ra có thể dễ dàng nổi và loại bỏ);

Crôm-Hỗ trợ khử oxy:Cr + FeO → CrO + Fe (CrO và SiO₂ tạo thành xỉ tổng hợp có điểm nóng chảy--thấp, nâng cao hơn nữa hiệu quả khử oxy);

Tác dụng khử oxy định lượng:

Thêm 0,5%-1,0% có thể làm giảm hàm lượng oxy trong thép nóng chảy từ 80-100ppm xuống 25-40ppm, đạt hiệu suất khử oxy 60%-75%;

Ưu điểm so sánh:Cải thiện hiệu suất khử oxy so với ferrosilicon đơn lẻ. 20%-25%, với việc bổ sung crom đồng thời để tránh quá trình thêm ferrochrome rườm rà sau này;

(2) Hiệu ứng hợp kim: Bổ sung crom và nâng cao hiệu suất

Hợp kim SiCr là nguồn crom cốt lõi trong sản xuất thép không gỉ và thép hợp kim thấp. Hợp kim cải thiện khả năng chống ăn mòn, độ bền và hiệu suất nhiệt độ-cao của vật liệu:

Cơ chế tăng cường cốt lõi:

crom:Tạo thành màng thụ động Cr₂O₃ dày đặc trên bề mặt thép, cản trở sự xâm nhập của môi trường ăn mòn và cải thiện khả năng chống ăn mòn;
Silicon:Tăng cường mạng ferit thông qua dung dịch rắn, cải thiện độ bền và độ cứng của thép;

Cải thiện hiệu suất về mặt định lượng:

Sản xuất inox 304:Việc thêm hợp kim silicon chrome sẽ kiểm soát hàm lượng crom trong thép lên 18% -20%, kéo dài thời gian chống ăn mòn phun muối từ 200 giờ lên hơn 500 giờ và độ bền kéo Lớn hơn hoặc bằng 515MPa;
Sản xuất thép chịu nhiệt-hợp kim thấp:Thêm hợp kim crom silic sắt 1,0%-1,5%, hàm lượng crom trong thép đạt... 5%-7%, độ bền kéo ở nhiệt độ cao (600 độ) vẫn lớn hơn hoặc bằng 300MPa, thích hợp cho thép nồi hơi và thiết bị hóa học.

SiCr alloy

Các kịch bản ứng dụng cốt lõi của hợp kim silicon{0}}crom

(1) Công nghiệp thép không gỉ: nguyên liệu hợp kim lõi

Hợp kim silicon crom là nguyên liệu thô chính để sản xuất thép không gỉ austenit và ferit, chiếm hơn 70% tổng ứng dụng của nó:

Các loại thép phù hợp:

Thép không gỉ Austenitic (304, 316L):Bổ sung crom tới 18%{2}}22%, kết hợp với niken tạo thành cấu trúc chống ăn mòn;
Thép không gỉ Ferritic (430, 444):Bổ sung crom đến 16% -20%, không cần thêm niken, giảm chi phí sản xuất;

Khả năng tương thích quy trình:

Lò điện hồ quang/sản xuất thép chuyển đổi:Thêm vào trong quá trình khai thác (khối 5-50mm), lượng bổ sung 0,8% -1,5%, tỷ lệ thu hồi crom 90% -95%;
Tinh chế lò AOD:Kết hợp với quy trình khử cacbon bằng oxy argon, lượng bổ sung 0,5%-1,0%, kiểm soát chính xác hàm lượng crom, cải thiện độ tinh khiết của thép nóng chảy;

(2) Ngành thép hợp kim thấp và thép chịu nhiệt{1}}: Tối ưu hóa hiệu suất của nguyên liệu thô

Hợp kim silicon Chrome được sử dụng trong sản xuất thép cường độ cao-hợp kim thấp và thép chịu nhiệt-để cải thiện tính chất cơ học và độ ổn định nhiệt độ-cao của vật liệu:

Ứng dụng điển hình:

Thép máy móc kỹ thuật (Q690):Thêm hợp kim SiCr 0,3% -0,5%, hàm lượng crom trong thép là 0,8% -1,2%, độ bền kéo tăng từ 690MPa lên 750MPa và độ bền va đập (-40 độ) Lớn hơn hoặc bằng 47J/cm2;
Thép chịu nhiệt-nhiệt độ-cao (12Cr1MoV):Thêm hợp kim crôm silic sắt 1,0%-1,2%, hàm lượng crom là 1,0%-1,5%, hàm lượng silicon là 0,5%-0,8% và độ bền rão ở nhiệt độ cao được cải thiện. 20%-25%, thích hợp cho tua bin hơi nước và đường ống nồi hơi;

(3) Công nghiệp đúc: Nguyên liệu thô cho vật đúc-chống mài mòn

Hợp kim crom silic được sử dụng trong sản xuất vật đúc-chống mài mòn nhằm cải thiện độ cứng và khả năng chống mài mòn của vật đúc:
Ứng dụng cốt lõi:

Cơ chế hoạt động:Crom và carbon tạo thành pha cứng Cr₇C₃, silicon tinh chế các hạt và cải thiện tổng hợp khả năng chống mài mòn của vật đúc;
Hiệu ứng định lượng:Thêm hợp kim crôm silicon 3% -5% làm tăng độ cứng (HRC) của vật đúc từ 25-30 lên 45-50 và giảm mài mòn 40% -50;
Kịch bản phù hợp:Các bộ phận máy móc khai thác mỏ (chẳng hạn như lớp lót của máy nghiền), các bộ phận chống mài mòn-của máy móc kỹ thuật (chẳng hạn như răng gầu máy xúc);

(4) Các kịch bản ứng dụng khác

Sản xuất hợp kim sắt:Là chất khử để điều chế các hợp kim crom khác (chẳng hạn như sắt-cacbon cacbon thấp), tốc độ thu hồi crom tăng 10%-15%;
Vật liệu hàn:Là nguyên liệu thô cho que hàn và chất trợ dung, lượng bổ sung ... 15%-20%, cải thiện khả năng chống ăn mòn và độ bền của mối hàn, thích hợp cho hàn thép không gỉ;