كيف يعمل نيتريد الفيروسيليكون في صناعة الصلب

يعمل نيتريد الفيروسيليكون (ويُكتب أيضًا نيتريد السيليكون الحديدي أو FeSiN) كمادة مضافة للسبائك الحاملة للنيتروجين: عند إضافته إلى الفولاذ المنصهر، تتفاعل مراحل نيتريد السيليكون مع الذوبان وتزود الفولاذ بالنيتروجين والسيليكون.يعتمد النيتروجين الذي تلتقطه وتحتفظ به فعليًا على كيمياء الفولاذ لديك ومرحلة الإضافة والخلط والمعالجة اللاحقة، لذا فهو لا يماثل أبدًا النيتروجين المطبوع على ورقة المواصفات. في الفولاذ المناسب ذو السبائك الدقيقة، على سبيل المثال فولاذ الفاناديوم، يمكن أن يساعد النيتروجين المذاب في تكوين نيتريدات كربونات الفاناديوم أثناء العمل الساخن. لا يحتاج كل الفولاذ إلى المزيد من النيتروجين أو السيليكون الإضافي، لذا تأكد من ملاءمته مع درجة الفولاذ لديك قبل الشراء.

FeSiN ليس صيغة كيميائية واحدة. يتم تصنيعه عن طريق نيترة الفيروسيليكون، والمنتج عبارة عن مزيج من المراحل: بشكل رئيسي نيتريد السيليكون (Si)₃N₄)، مع مراحل الحديد والسيليكون وبعض السيليكون الحر المتبقي. ولهذا السبب، اقرأ ثلاثة أشياء بشكل منفصل عن أي مواصفات:

• النيتروجين الكلي، الشكل الذي ينظر إليه معظم المشترين في البداية.
• السيليكون، والتي يجب أن تحسبها في ميزانية السيليكون الخاصة بالفولاذ.
• تكوين المرحلة، وهذا يعني مقدار النيتروجين الموجود في نيتريد السيليكون وليس في أي مكان آخر.

الأكسجين والكربون والألمنيوم والكالسيوم مهم أيضًا. فالأكسجين، على سبيل المثال، يقلل من محتوى النتريد الفعال، وهو ما نوضحه في ملاحظتنا حول ذلكالشوائب في نيتريد السيليكون الحديدي. تعتمد القيم الدقيقة على الدرجة والدفعة، لذا خذها من شهادة توثيق البرامج الخاصة بالدفعة التي ستتلقاها. يمكنك مراجعة كيمياء وأحجام N-Si المتاحة على موقعنامواصفات نيتريد الفيروسيليكونصفحة.

تُستخدم درجات المساحيق الدقيقة أيضًا في المواد المقاومة للحرارة مثل طين الحنفية. تغطي هذه الصفحة صناعة الصلب فقط، ولديناتطبيقات نيتريد الفيروسيليكوننظرة عامة تغطي كلا الاستخدامين.

الاتصال والتفاعل مع ذوبان الفولاذ

لا يذوب FeSiN ببساطة مثل كتلة من السبائك الحديدية. يجب أن تصل مراحل نيتريد السيليكون إلى الفولاذ، ثم تتفاعل أو تذوب بحيث يدخل النيتروجين والسيليكون إلى المحلول. في شكل مبسط، يوفر نيتريد السيليكون النيتروجين المذاب والسيليكون المذاب إلى المصهور. هذه صورة مبسطة، والمعدل الحقيقي يعتمد على وقت التلامس، ومدى جودة خلط الإضافة في الحمام، وطبقة الخبث التي يجب أن تعبرها.

إن الكتلة التي تبقى في الخبث بدلاً من الوصول إلى الفولاذ تمنحك القليل من النيتروجين، ولهذا السبب فإن مرحلة الإضافة والخلط مهمة بقدر أهمية المادة نفسها.

التقاط النيتروجين والاحتفاظ به

احتفظ بثلاثة أرقام من النيتروجين متباعدة: النيتروجين الذي تشحنه مع الإضافة، والنيتروجين الذي يلتقطه الفولاذ، والنيتروجين الذي لا يزال موجودًا في الفولاذ في نهاية المعالجة. بعبارات بسيطة:

نسبة إضافة النيتروجين=× جزء النيتروجين من السبيكة × الاسترداد

التعافي هو المجهول في تلك المعادلة، وهو يتغير مع العملية التي تقوم بها. تعتمد قابلية ذوبان النيتروجين في الفولاذ على التركيب ودرجة الحرارة والضغط الجزئي للنيتروجين. يمكن للعناصر ذات الألفة القوية للنتريدات، مثل الألومنيوم والتيتانيوم، ربط النيتروجين في صورة نيتريدات. المعالجة الفراغية أو التحريك القوي عند ضغط جزئي منخفض من النيتروجين يمكن أن يزيل بعضًا منه مرة أخرى.

تعامل مع أي رقم استرداد ثابت من الكتيب بحذر. قم بتجربة الفولاذ قبل وبعد الإضافة حسب درجات الحرارة الخاصة بك واحسب معدل الاسترداد الخاص بك.

يذهب السيليكون الموجود في FeSiN إلى الفولاذ مع النيتروجين، لذا يجب عليك إدراجه في ميزانية السيليكون الخاصة بك. يمكن للسيليكون المذاب في المصهور أن يشارك في إزالة الأكسدة، بنفس الطريقة التي يشرحها مقالناالفيروسيليكون كمزيل للأكسدة في صناعة الصلب. يعتمد مقدار المساعدة على مستوى الأكسجين في الذوبان وتركيبة الفولاذ وطريق التشغيل.

افصل بين الدورين. تعتبر سبائك النيتروجين السبب الرئيسي لاختيار FeSiN. تعد إزالة الأكسدة بواسطة السيليكون أحد الآثار الجانبية التي قد ترغب فيها أو لا تريدها. لا تعامل FeSiN كمزيل للأكسدة للأغراض العامة، ولا تفترض أنه يحل محل مواد إزالة الأكسدة الأخرى. إذا كانت درجتك تحتوي على حد أعلى صارم للسيليكون، فقد يكون السيليكون الذي يأتي مع النيتروجين هو العامل الذي يقرر ما إذا كان يمكنك استخدامه أم لا.

عناصر النيتروجين والسبائك الدقيقة

لا يقوم النيتروجين بتقوية الفولاذ بمفرده بطريقة غير مشروطة. وتأتي مساهمتها من خلال الجمع مع عناصر السبائك الدقيقة. في فولاذ الفاناديوم، يمكن للنيتروجين المذاب أن يتحد مع الفاناديوم والكربون لتكوين نيتريدات الفاناديوم، V(C,N). يمكن لهذه الرواسب الدقيقة أن تزيد من القوة وتساعد في تحسين حجم الحبوب، وهذا هو السبب وراء إضافة النيتروجين أحيانًا عمدًا إلى درجات سبائك الفاناديوم الدقيقة.

وهذا يعني أيضًا أن النيتروجين والفاناديوم يؤديان وظائف مختلفة. FeSiN هو مصدر للنيتروجين والسيليكونفيروفانديومهو مصدر الفاناديوم. أحدهما لا يحل محل الآخر ببساطة. إذا كنت لا تزال تختار مصدر الفاناديوم، دليلنااختيار درجة الفيروفاناديوم المناسبة لفولاذ خطوط الأنابيبودليل اختيار درجة FeV60 مقابل FeV80يمكن أن تساعدك على مقارنة الدرجات.

هطول الأمطار يعتمد على ظروف المعالجة

يعتمد ما إذا كان يتشكل V(C,N)، ومدى دقته، على النيتروجين المتوفر، ومحتوى الفاناديوم والكربون، والتاريخ الحراري والدرفلة. قد لا يزال الفولاذ الذي يحتوي على النيتروجين المناسب بعد الصب يفقد خصائصه المستهدفة إذا كانت ظروف العمل الساخنة لا تناسب هطول الأمطار. تدعم الأبحاث المنشورة حول أنظمة نيتروجين الفاناديوم تعزيز عملية الترسيب وتنقية الحبوب، ولكن فقط في ظل تركيبات ومعالجة محددة، لذلك لا تمتد هذه النتائج إلى كل درجة.

يمكن أن يعمل النيتروجين أيضًا ضدك. يمكن أن يسبب النيتروجين الحر شيخوخة الإجهاد وهشاشة بعض أنواع الفولاذ. يمكنك الاستفادة من النيتروجين فقط في الأماكن التي تم تصميم درجتك لاستخدامها فيها.

النتيجة التي تراها في الفولاذ النهائي هي التأثير المشترك للعوامل أدناه. نحن لا نعطي درجة حرارة أو توقيتًا أو حجمًا أو معدل إضافة واحدًا لجميع المطاحن، لأنها تعتمد على الفرن الخاص بك وممارسة المغرفة ودرجة الفولاذ.

الصف الأخير هو الصف الذي يُنسى في أغلب الأحيان. ولا يمكن الحكم على النيتروجين النهائي وخصائصه من لحظة الإضافة وحدها.

ابدأ من درجة الفولاذ، وليس من المنتج. اطرح سؤالين:

1. هل تسمح درجتك بالنيتروجين المضاف أو تحتاج إليه؟
2. هل يمكن لصفك قبول السيليكون الذي يأتي معه؟

إذا كانت الإجابتان بنعم، فقد يكون FeSiN مصدرًا مناسبًا للنيتروجين لعمليتك. إن إضافات النيتروجين الخاضعة للرقابة، على سبيل المثال في درجات سبائك الفاناديوم الدقيقة أو في بعض ممارسات الفولاذ الكهربائي الموجهة نحو الحبوب حيث يكون كل من النيتروجين والسيليكون مطلوبين، هي نوع الحالة التي يتم أخذها في الاعتبار.

كن حذرًا عندما يحتاج الفولاذ الخاص بك إلى نسبة منخفضة من النيتروجين، أو حيث يكون السيليكون محدودًا للغاية، أو عندما تؤدي المعالجة الفراغية اللاحقة إلى إزالة النيتروجين الذي أضفته. لا تقم بتحديد FeSiN من قائمة التطبيقات العامة وحدها. التحقق من ذلك مقابل متطلبات الصف الخاصة بك وبيانات العملية.

قم بإجراء تجربة على عدد صغير من درجات الحرارة وسجل النتائج، بدلاً من الاعتماد على رقم التعافي من نبات شخص آخر. قبل البدء، تأكد من:

• درجة الفولاذ الخاصة بك وأهدافها من النيتروجين والسيليكون
• قيم N وSi والشوائب للسبائك وشهادة توثيق البرامج للدفعة التي ستستخدمها
• طريقة الإضافة الخاصة بك، والشكل وحجم الجسيمات التي تناسبها
• خطة أخذ العينات: النيتروجين والسيليكون قبل الإضافة وبعدها
• اختبارات الملكية التي ستستخدمها للحكم على الفولاذ النهائي

بعد التجربة، قارن النيتروجين المحسوب والمقاس، ثم تحقق من الخصائص النهائية وليس فقط نتيجة المغرفة. لمعرفة أحجام الكتل والحبيبات وخيارات الكيمياء N-Si، راجع موقعنامواصفات نيتريد الفيروسيليكونالصفحة وتحقق من الدفعة مقابل شهادة توثيق البرامج.

أرسل لنا درجة الفولاذ وأهداف النيتروجين والسيليكون وطريقة الإضافة والحجم المفضل، ويمكننا مراجعة المواصفات معك قبل التخطيط للتجربة. يمكنك أيضًا مراسلتنا عبر البريد الإلكتروني مباشرة علىsale@zanewmetal.com.

طلب مراجعة المواصفات