Hvað er sílikon mangannítríð
Kísilmangannítríð er nítraður álblöndu sem ber kísil, mangan og köfnunarefni í einni vöru. Það er framleitt með því að nítríða kísilmanganbasa við stýrðar aðstæður, þannig að köfnunarefnið er efnafræðilega bundið frekar en bara uppleyst. Fyrir stálframleiðandann er hagnýti ávinningurinn einfaldur: Ein viðbót veitir manganið sem þarf til afoxunar og málmblöndunar og köfnunarefnisins sem þarf til styrkingar, með mikilli endurheimt beggja frumefna í bræðslunni.
Einkennandi eiginleikar þess eru hátt innihald helstu frumefna, lítið innihald skaðlegra óhreininda eins og fosfórs, mikil nýtingarhlutfall köfnunarefnis eftir íblöndun og því lágt íblöndunarhlutfall á hvert tonn af stáli miðað við aðskilda mangan- og köfnunarefnisbera.
Kostir samanborið við aðskildar viðbætur
Ein viðbót í stað tveggja.Mangan og köfnunarefni eru sett saman, sem styttir málmblöndunarstigið og dregur úr hitatapi í sleifinni.
Hár og fyrirsjáanlegur bati.Vegna þess að köfnunarefnið er bundið í nítríðformi er nýtingarhlutfallið eftir að það hefur verið bætt við bræðsluna hátt, þannig að hægt er að reikna viðbótina með öryggi.
Lítið fosfórinntak.Lágt innihald skaðlegra óhreininda þýðir að aukefnið vinnur ekki gegn fosfórforskrift hita.
Lágt viðbótarhlutfall.Þjappað samsetning þýðir minna efni á hvert tonn, minna magn af sleif og minna hitafall.
Stöðugt köfnunarefniseftirlit.Nítraður mangan íblöndun er hagnýt leið að stýrðu köfnunarefnissviði í stáli þar sem köfnunarefni er tilgreint málmblöndurefni.
Hvað hver frumefni gerir í stálinu
| Frumefni | Virka í bræðslunni og í fullunnu stáli |
|---|---|
| Mangan | Virkar sem afoxunarefni og sem málmblöndur; sameinast brennisteini og mynda mangansúlfíð, sem hefur hátt bræðslumark um 1600 gráður og dregur því úr skaðlegum áhrifum brennisteins á heitvinnslu og seigleika. |
| Nitur | Styrkir stálið með fastri lausn og bætir herðleika; þar sem nítríðmyndarefni eru til staðar tekur það einnig þátt í úrkomuviðbrögðum. |
| Kísill | Afoxar baðið og stuðlar að álinnihaldi hitasins. |
Í venjulegu kolefnisstáli er manganinnihald venjulega um 0,3% til 0,8%. Þessi gluggi er til af ástæðu: ef manganinnihaldinu er ýtt of hátt verður stálið hart og brothætt og bæði tæringarþol þess og suðuhæfni þess minnkar. Manganviðbót þarf því að reikna út frá forskriftinni frekar en að auka einfaldlega.
Köfnunarefni í lausn og við kornmörk
Hægt er að taka köfnunarefni í lausn í járni, þar sem það styrkir fylkið og eykur herðni með fastri lausn. Notað eitt og sér þannig að áhrifin eru gagnleg en takmörkuð. Mikilvægara framlagið kemur fram þegar köfnunarefni sameinast nítríði-myndandi frumefnum og fellur út við kornmörkin. Útfellingar festa mörkin, sem hækkar háan-hitastyrk landamærasvæðisins og eykur skriðstyrk stálsins við þjónustuhitastig. Þess vegna eru köfnunarefnis-viðbætur áhugaverðar fyrir íhluti sem virka heitt og hvers vegna tilvist sterkra nítríðmynda eins og vanadíums, níóbíums eða títan breytir því hvernig köfnunarefnisuppbót ætti að vera skipulögð.
Málblöndur sem almennt eru notaðir ásamt mangani og köfnunarefni eru króm, nikkel, mólýbden, wolfram, vanadíum, títan, níóbíum, sirkon, kóbalt, sílikon, ál, kopar, bór og sjaldgæfar jarðefni. Fosfór, brennisteinn og köfnunarefni eru venjulega meðhöndluð sem leifar af frumefni, en í sumum forskriftum er köfnunarefni vísvitandi notað sem málmblöndur, sem er einmitt tilfellið þar sem nítrað mangan íblöndunarefni vinna sér sess.
Þar sem kísilmangannítríð er notað
Aðalnotkunin er sem álblöndu fyrir köfnunarefni og mangan í stálframleiðslu.
Kolefni og lág-blendi stál.Manganstýring með köfnunarefnisaukningu þar sem forskriftin kallar á það.
Blönduð stál.Einkunnir þar sem köfnunarefni er notað til að þróa styrk eða til að styðja við útkomuviðbrögð.
Ryðfrítt stál.Köfnunarefnis-berandi austenítísk einkunn þar sem köfnunarefni kemur að hluta í stað nikkels og stuðlar að styrkleika og holuþol.
Efni fyrir bíla-, skipasmíði og flugiðnað.Íhlutir þar sem krafist er stýrðrar samsetningar styrkleika, seigleika og tæringarhegðunar.
Rannsóknir og iðnaðarframleiðsla á nítruðu manganblendi er hagnýt mikilvæg fyrir djúp-vinnsluiðnaðinn sem notar manganmálm, vegna þess að hann breytir mangani í skilvirkara og verðmætara form fyrir stálverksmiðjuna.
Viðbótaræfingar og gæðaeftirlit
Viðbótarstig.Aukaefnið er venjulega sett inn við tapping eða í sleifina, þar sem blöndunarorka er til staðar og hægt er að mæla endurheimtuna.
Kornastærð.Einkunnin sem valin er ætti að passa við samlagningaraðferðina, þannig að efnið leysist upp að fullu í stað þess að fljóta eða sökkva.
Staðfesting.Niturinnihald, manganinnihald, kísilinnihald, fosfórmagn og raka skal athuga hlutfallslega á móti greiningarvottorðinu.
Skráningarhald.Endurheimtunartölur frá áföngum hita eru besta leiðarvísirinn til að betrumbæta viðbótarhlutfallið fyrir tiltekna stálflokk.
Algengar spurningar
Sp.: Hverjir eru helstu kostir kísilmangannítríðs?
Hátt innihald helstu frumefna, lítið innihald skaðlegra óhreininda, mikil nýtingarhlutfall köfnunarefnis eftir að hafa verið bætt við bræðsluna og lágt íblöndunarhlutfall á hvert tonn af stáli.
Sp.: Hvernig er það notað í stálframleiðslu?
Það er bætt við sem álblöndu fyrir köfnunarefni og mangan, aðallega við framleiðslu á stáli, ál stáli, ryðfríu stáli og efnum fyrir bíla-, skipasmíði og flugiðnað.
Sp.: Af hverju er manganinnihald takmarkað í kolefnisstáli?
Venjulegt kolefnisstál inniheldur venjulega um 0,3% til 0,8% mangan; of mikið mangan gerir stálið stökkt og hart og dregur úr tæringarþol þess og suðuhæfni.
Sp.: Hvernig styrkir köfnunarefni stál?
Köfnunarefni styrkist í gegnum fasta lausn og bætir herðni, og þegar það fellur út við kornamörk sem nítríð hækkar það há-hitamörk og skriðstyrk.
Sp.: Hvert er hlutverk mangans í afoxun?
Mangan er bætt við sem afoxunarefni og sameinast brennisteini til að mynda mangansúlfíð með hátt bræðslumark um 1600 gráður, sem takmarkar skaðleg áhrif brennisteins.
Sp.: Hvaða ávísanir skipta mestu máli á innkomnu efni?
Skoða skal köfnunarefnis-, mangan- og kísilinnihald, fosfórmagn og rakainnihald á móti greiningarvottorð birgis fyrir hverja framleiðslulotu.
