फेरो सिलिकॉन मैग्नीशियम मिश्र धातुलौह (Fe), सिलिकॉन (Si), और मैग्नीशियम (Mg) उनके मुख्य घटकों के साथ मिश्रित मिश्र धातु हैं। कुछ ग्रेडों में दुर्लभ पृथ्वी तत्व (जैसे सीई और ला) होते हैं। उनके मूल गुण उनकी बहुक्रियाशीलता का समर्थन करते हैं:
रचना सीमा:Si 40%-50%, Mg 5%-10%, Fe संतुलन, दुर्लभ पृथ्वी सामग्री 0.1%-1.0% (वैकल्पिक), अशुद्धियाँ S 0.05% से कम या उसके बराबर, P 0.04% से कम या उसके बराबर;
भौतिक गुण:गलनांक 1100-1200 डिग्री, घनत्व 6.8-7.0 ग्राम/सेमी³, ब्लॉक या दानेदार रूप में (आकार 5-30 मिमी), आसानी से टूटा हुआ, और उच्च तापमान पर अत्यधिक रासायनिक रूप से सक्रिय;
मुख्य लाभ:सिलिकॉन और मैग्नीशियम का सहक्रियात्मक प्रभाव डीऑक्सीडेशन, डिसल्फराइजेशन और अनाज शोधन सहित कई कार्य प्रदान करता है, जो इसे एकल एडिटिव्स की तुलना में अधिक कुशल और कम लागत वाला बनाता है।
धातुकर्म में FeSiMg मिश्र धातु के मुख्य अनुप्रयोग लाभ
(1) उच्च दक्षता डीऑक्सीडेशन: धातु की शुद्धता में सुधार करता है और दोषों को कम करता है
कार्रवाई की प्रणाली:
सिलिकॉन और मैग्नीशियम दोनों में मजबूत डीऑक्सीडाइजिंग गतिविधि होती है। वे पिघले हुए स्टील में FeO के साथ प्रतिक्रिया करते हैं (Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe; Mg + FeO → MgO + Fe)। परिणामी SiO₂ और MgO का घनत्व पिघले हुए स्टील की तुलना में बहुत कम होता है, जिससे उन्हें तैरना और स्लैग के साथ निकालना आसान हो जाता है। इसके अलावा, MgO, SiO₂ के साथ कम पिघलने वाला बिंदु मिश्रित स्लैग (लगभग 1300 डिग्री पिघलने वाला बिंदु) बना सकता है, जिससे समावेशन की सोखने की क्षमता बढ़ जाती है।
मात्रात्मक प्रभाव:
जब अतिरिक्त मात्रा पिघले हुए स्टील द्रव्यमान का 0.2%-0.5% होती है, तो पिघले हुए स्टील की ऑक्सीजन सामग्री को 80-100 पीपीएम से 30-40 पीपीएम तक कम किया जा सकता है, जिसमें डीऑक्सीडेशन दक्षता अकेले फेरोसिलिकॉन की तुलना में 25% -30% अधिक होती है।
उपयुक्त अनुप्रयोग:
कन्वर्टर और इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस स्टीलमेकिंग में पूर्व {{0}डीऑक्सीडेशन या अंतिम डीऑक्सीडेशन, विशेष रूप से उच्च गुणवत्ता वाले संरचनात्मक स्टील और मिश्र धातु इस्पात के उत्पादन के लिए उपयुक्त।
(2) डीप डिसल्फराइजेशन: धातु की गर्म भंगुरता के जोखिम को कम करना
कार्रवाई की प्रणाली:
मैग्नीशियम में सल्फर के प्रति एक मजबूत आकर्षण है, जो प्रतिक्रिया करके स्थिर एमजीएस बनाता है, जो पिघले हुए स्टील में अघुलनशील होता है और स्लैग अवसादन के साथ आसानी से हटा दिया जाता है; दुर्लभ पृथ्वी तत्व (जैसे Ce) डिसल्फराइजेशन में सहायता कर सकते हैं, Ce₂S₃ उत्पन्न कर सकते हैं, जिससे डिसल्फराइजेशन दक्षता में और सुधार हो सकता है।
मात्रात्मक प्रभाव:
जब अतिरिक्त मात्रा 0.3%-0.6% होती है, तो पिघले हुए स्टील में सल्फर सामग्री को 0.05% से घटाकर 0.01% से कम किया जा सकता है, जिसमें 80% से अधिक की डीसल्फराइजेशन दर होती है; नमनीय लौह उत्पादन में, डिसल्फराइजेशन के बाद सल्फर की मात्रा 0.02% से कम या उसके बराबर होती है, जो ग्रेफाइट गोलाकारीकरण पर सल्फर के निरोधात्मक प्रभाव से बच सकती है।
कोर मूल्य:
स्टील में गर्म भंगुरता को कम करना, वेल्डिंग प्रदर्शन और प्रसंस्करण प्लास्टिसिटी में सुधार करना और धातु घटकों की सेवा जीवन का विस्तार करना।
(3) परिशुद्धता मिश्रधातु: धातु यांत्रिक गुणों का अनुकूलन
सहक्रियात्मक सुदृढ़ीकरण तंत्र:
सिलिकॉन लोहे की जाली में घुल जाता है, जिससे जाली में विकृति आती है और ताकत और कठोरता में सुधार होता है; मैग्नीशियम अनाज को परिष्कृत करता है (अनाज का आकार 60μm से घटकर 30-40μm हो जाता है), कठोरता और प्लास्टिसिटी में सुधार होता है; दुर्लभ पृथ्वी तत्व अनाज की सीमाओं को शुद्ध करते हैं, संक्षारण प्रतिरोध और थकान प्रतिरोध को और बढ़ाते हैं।
विभिन्न धातुओं के अनुप्रयोग प्रभाव:
कम {{0}मिश्र धातु उच्च {{1}शक्ति स्टील:0.4% - 0.8% सिलिकॉन-मैग्नीशियम मिश्र धातु जोड़ने से तन्य शक्ति 15% -20% बढ़ जाती है, उपज शक्ति 10% -15% बढ़ जाती है, और बढ़ाव 20% से अधिक या उसके बराबर रहता है;
ऊष्मा {{0}प्रतिरोधी स्टील:सिलिकॉन और मैग्नीशियम सहक्रियात्मक रूप से उच्च तापमान स्थिरता में सुधार करते हैं; 600 डिग्री पर, शक्ति प्रतिधारण 70% से बढ़कर 85% से अधिक हो जाता है, जो बॉयलर और भट्ठा घटकों के लिए उपयुक्त है;
पहनने के लिए प्रतिरोधी स्टील:सिलिकॉन फेरो मैग्नीशियम मिश्र धातु धातु संरचना में कठोर बिंदु चरण (जैसे Mg₂Si) बनाता है, जिससे पहनने के प्रतिरोध में 30% - 40% तक सुधार होता है, जो पहनने के लिए प्रतिरोधी यांत्रिक भागों के लिए उपयुक्त है।
(4) उच्च दक्षता टीकाकरण: कास्टिंग की सूक्ष्म संरचना और गुणों में सुधार
कार्रवाई की प्रणाली:
कच्चा लोहा कास्टिंग में, सिलिकॉन मैग्नीशियम फेरो मिश्र धातु, एक इनोकुलेंट के रूप में, ग्रेफाइटाइजेशन वर्षा को बढ़ावा देता है, ग्रेफाइट अनाज को परिष्कृत करता है (ग्रेफाइट गोलाकार व्यास 50μm से घटकर 20 - 30μm हो जाता है), ग्रेफाइट आकृति विज्ञान को अनुकूलित करता है (फ्लेक्स से बारीक गोलाकार / कृमि जैसी संरचनाओं तक), और सफेद कच्चा लोहा बनाने की प्रवृत्ति को कम करता है।
मात्रात्मक प्रभाव:
लचीले लोहे के उत्पादन में, अतिरिक्त मात्रा पिघले हुए लोहे के द्रव्यमान का 0.8% - 1.2% है, ग्रेफाइट गोलाकारीकरण दर 90% से अधिक तक पहुंच सकती है, तन्य शक्ति 300 एमपीए से 450 एमपीए तक बढ़ जाती है, और प्रभाव क्रूरता 50% -70% तक बढ़ जाती है; जटिल आकार की कास्टिंग (जैसे इंजन ब्लॉक) की स्क्रैप दर 10% से घटकर 3% से कम हो जाती है।
उपयुक्त अनुप्रयोग परिदृश्य:
ग्रे कास्ट आयरन और डक्टाइल आयरन की कास्टिंग, विशेष रूप से सटीक कास्टिंग और जटिल संरचनात्मक भागों के उत्पादन के लिए उपयुक्त।
(5) पिघली हुई तरलता को अनुकूलित करना: पिघली हुई तरलता की गुणवत्ता में सुधार करना
कार्रवाई की प्रणाली:
मैग्नीशियम फेरोसिलिकॉन मिश्र धातु पिघले हुए स्टील/लोहे की सतह के तनाव को कम कर सकते हैं, पिघली हुई चिपचिपाहट को 15% -20% तक कम कर सकते हैं और भरने की क्षमता में सुधार कर सकते हैं।
कोर मूल्य:
पिघली हुई धातु को मोल्ड गुहा को भरना आसान बनाता है, "अपर्याप्त फिलिंग" और "कोल्ड शट" जैसे कास्टिंग दोषों को कम करता है, जिससे कास्टिंग की आयामी सटीकता और सतह खत्म में सुधार होता है; साथ ही, यह समावेशन के प्रवाह को बढ़ावा देता है, जिससे धातु की शुद्धता में और वृद्धि होती है।
सिलिकॉन -मैग्नीशियम मिश्रधातु का चयन और उपयोग नियंत्रण बिंदु
(1) चयन तर्क: परिदृश्य के अनुसार ग्रेड का मिलान करें
| अनुप्रयोग परिदृश्य | अनुशंसित ग्रेड प्रकार | मुख्य घटक आवश्यकताएँ (Si/Mg) | प्रमुख लाभ |
| साधारण इस्पात निर्माण में डीऑक्सीडेशन और डीसल्फराइजेशन | निम्न मैग्नीशियम प्रकार (FeSiMg5-6) | 45%-50%/5%-6% | संतुलित लागत, सामान्य स्टील ग्रेड के लिए उपयुक्त |
| गोलाकारीकरण के लिए तन्य लौह टीका | मध्यम मैग्नीशियम प्रकार (FeSiMg8-10) | 40%-45%/8%-10% | अच्छा गोलाकारीकरण प्रभाव, उत्कृष्ट ग्रेफाइट आकारिकी |
| उच्च -अंत मिश्र धातु इस्पात, सटीक कास्टिंग | दुर्लभ पृथ्वी प्रकार (FeSiMgRe) | 42%-48%/7%-9%, पुनः 0.5% | अधिक स्थिर प्रदर्शन के लिए शुद्ध अनाज सीमाएँ |
(2) उपयोग सावधानियां
खुराक नियंत्रण:अत्यधिक जोड़ से आसानी से धातु भंगुर हो सकती है (उदाहरण के लिए, अत्यधिक मैग्नीशियम सामग्री स्टील की प्रभाव कठोरता को 20% से अधिक कम कर देती है)। लक्ष्य प्रदर्शन के आधार पर सटीक गणना आवश्यक है।
जोड़ने का समय:इस्पात निर्माण में टैपिंग प्रक्रिया के दौरान जोड़ें; समय से पहले डालने से मैग्नीशियम के जलने से बचने के लिए कास्टिंग में डालने से पहले 1-3 मिनट पहले डालें।
जमा करने की अवस्था:नमी के ऑक्सीकरण से बचने के लिए सूखे, सीलबंद वातावरण में स्टोर करें (ऑक्सीकरण एक एमजीओ फिल्म बनाता है, जिससे प्रतिक्रियाशीलता कम हो जाती है)। भण्डारण अवधि 6 माह से अधिक नहीं होनी चाहिए।
