La qualità dicarburo di silicioper la fusione è incentrato sul "rispetto dei principali standard di contenuto, impurità controllabili e dimensioni adeguate". Gli indicatori chiave e le loro definizioni sono i seguenti:
| Tipo di indicatore | Indicatore centrale | Definizione e funzione | Limiti consigliati dal settore |
| Indicatori di contenuto chiave | Contenuto di SiC (carburo di silicio). | L'indicatore principale che determina l'efficienza della disossidazione, dell'arricchimento di silicio e dell'arricchimento di carbonio | Getti-di fascia alta Maggiore o uguale al 97%, getti ordinari Maggiore o uguale all'88%, getti economici Maggiore o uguale al 70% |
| Indicatori ausiliari chiave | Contenuto di carbonio libero (FC). | Aggiunta di carbonio ausiliario; un contenuto eccessivo può facilmente causare difetti di galleggiamento della grafite. | Inferiore o uguale allo 0,3% (fusioni di fascia alta-), inferiore o uguale al 4,0% (fusioni ordinarie) |
| Indice di impurità nocive | Contenuto di Fe₂O₃ (ossido di ferro). | L'introduzione di impurità di ferro influisce sulla purezza e sulla resistenza alla corrosione dei getti. | Inferiore o uguale allo 0,6% (fusioni-di fascia alta), inferiore o uguale all'1,5% (fusioni ordinarie) |
| Limitazione dei parametri di impurità | Contenuto di Al₂O₃ (allumina). | Forma inclusioni dure e fragili, riducendo la lavorabilità dei getti | Inferiore o uguale al 3,0% (limite complessivo) |
| Contenuto di umidità | Contenuto di H₂O (umidità). | Per prevenire porosità e difetti stenopeici nei getti | Inferiore o uguale allo 0,5% |
| Proprietà fisiche | Distribuzione delle dimensioni | Influisce sulla velocità di dissoluzione e sull'uniformità della reazione | Grumi 1-50 mm, Polvere 100-240 mesh |
Impatti specifici degli indicatori principali sull'effetto casting
(1) Contenuto SiC: la garanzia principale della funzione di lancio
Correlazione dell'efficienza di disossidazione:
SiC maggiore o uguale al 97% (grado di fascia alta-):Con un'aggiunta dello 0,5%-1,0%, il contenuto di ossigeno nel ferro fuso diminuisce da 60-80 ppm a 20-30 ppm, ottenendo un'efficienza di disossidazione del 70% e un tasso di scarto di solo 0,3% per le inclusioni di ossido;
SiC=88% (grado ordinario):Con la stessa quantità di aggiunta, il contenuto di ossigeno diminuisce a 30-40 ppm, ottenendo un'efficienza di disossidazione del 55%-60%, adatta per comuni getti di acciaio al carbonio e leghe;
SiC=70% (tipo economico):Richiede un aumento del 20%-30% nella quantità aggiunta per ottenere lo stesso effetto disossidante, adatto per getti con requisiti di qualità inferiori.
Effetti di arricchimento del silicio e del carbonio:
SiC maggiore o uguale al 90%:Dopo l'aggiunta, il contenuto di silicio del ferro fuso aumenta dello 0,3%-0,5% e il contenuto di carbonio aumenta dello 0,1%-0,2%, non richiedendo alcun ulteriore agente di arricchimento del carbonio, semplificando il processo;
SiC<80%:Gli effetti di arricchimento del silicio e del carbonio sono instabili e richiedono l'integrazione con ferrosilicio e polvere di grafite, aumentando i costi di produzione.
(2) Contenuto di impurità: il "rischio nascosto" per la qualità della fusione
Carbonio libero (FC):
Stato conforme (inferiore o uguale allo 0,3%):Aiuta nell'arricchimento del carbonio senza produrre galleggiamento di grafite, risultando in una struttura di fusione uniforme;
Stato eccessivo (>4,0%):Forma facilmente accumuli di grafite sulla superficie della fusione, aumentando il tasso di difetti dallo 0,5% al 2,8%, inadatto per fusioni di precisione.
Fe₂O₃ e Al₂O₃:
Fe₂O₃ > 1,5%:Eccessive impurità di ferro portano a una durezza non uniforme nei getti e ad un aumento del 40% dell'usura degli utensili;
Al₂O₃ > 3,0%:Si formano inclusioni di Al₂O₃ (durezza superiore a HV1800), che riducono la resilienza dei getti del 30% e li rendono soggetti a frattura sotto stress.
(3) Distribuzione dimensionale: chiave per adattare l'efficienza della reazione agli scenari applicativi
Carburo di silicio bloccante (1-50 mm):
1-10mm:Adatto per forni a media-frequenza e forni a cubilotto, tempo di dissoluzione 3-5 minuti, reazione uniforme, tasso di recupero del silicio 75%-85%;
10-50mm:Adatto alla disossidazione in grandi mestoli, richiede un'accurata agitazione dopo l'aggiunta per evitare reazioni locali incomplete. Silicio
polvere di carburo (100-240 mesh):
100-180 maglie:Utilizzato come additivo nei rivestimenti e nelle sabbie del nucleo per migliorare la resistenza all'usura del rivestimento (riducendo l'usura del 50%) e la permeabilità del nucleo;
220-240 maglie:Adatto per microfusioni, può essere disperso uniformemente nella sabbia di formatura, riducendo i difetti di adesione della sabbia sulla superficie della fusione.
(4) Contenuto di umidità: una delle cause principali dei difetti di porosità.
Contenuto di umidità > 0,5%:Si decompone ad alte temperature per produrre H₂, aumentando il contenuto di idrogeno nel ferro fuso da 2-3 ppm a 8-10 ppm e aumentando il tasso di difetto di porosità nei getti dallo 0,2% all'1,5%. Deve essere asciugato (100-120 gradi, 2 ore) prima dell'uso.
Classificazione e applicazione del carburo di silicio per la fusione
(1) Classificazione per grado di qualità
| Grado di qualità | Requisiti degli indicatori chiave (SiC/FC/Fe₂O₃) | Scenari adatti | Applicazioni tipiche |
| Voto di fascia alta- | Maggiore o uguale al 97%/ Minore o uguale allo 0,3%/ Minore o uguale allo 0,6% | Fusioni di precisione,-fusioni in leghe di fascia alta | Blocchi motore, basamenti di macchine utensili |
| Grado standard | Maggiore o uguale all'88%/ Minore o uguale al 4,0%/ Minore o uguale all'1,5% | Getti ordinari di acciaio al carbonio, parti di macchine | Parti di macchine agricole, hardware per l'edilizia |
| Tipo economico | Maggiore o uguale al 70%/ Minore o uguale al 5,0%/ Minore o uguale al 3,0% | Pezzi fusi a bassi-requisiti, ghisa riciclata | Contrappesi, componenti strutturali semplici |
(2) Classificazione per morfologia
| Morfologia | Gamma di dimensioni | Vantaggi fondamentali | Processi compatibili |
| Carburo di silicio a blocchi | 1-5 mm, 5-10 mm, 10-50 mm | Tasso di dissoluzione moderato, reazione stabile | Fusione in forno ad induzione, disossidazione in siviera |
| Polvere di carburo di silicio | 100-180 maglie, 220-240 maglie | Ampia superficie specifica, uniformemente dispersa | Additivi di rivestimento, modifica della sabbia del nucleo |
| Pezzi di carburo di silicio (bricchette) | 10-30 mm | Buona formabilità, bassa generazione di polvere | Disossidazione su larga scala-nelle siviere di colata |
Punti di controllo per la selezione e l'utilizzo del carburo di silicio per la fusione
(1) Logica di selezione: indicatori di corrispondenza in base ai requisiti di fusione
| Tipo di fusione | Grado di qualità consigliato | Requisiti degli indicatori chiave di prestazione | Dosaggio consigliato |
| Fusioni in leghe di precisione | Voto di fascia alta- | SiC Maggiore o uguale al 97%, FC Minore o uguale allo 0,3%, 1-10 mm | 0.5%-0.8% |
| Getti meccanici ordinari | Grado ordinario | SiC Maggiore o uguale a 88%, FC Minore o uguale a 4,0%, 1-5 mm | 0.8%-1.2% |
| Cast con requisiti-bassi | Economico | SiC Maggiore o uguale al 70%, 10-50mm | 1.2%-1.5% |
| Rivestimenti/Carrello Sabbia | Grado di polvere | SiC Maggiore o uguale al 98,5%, 100-240 mesh | Tasso di aggiunta del rivestimento: 5%-8% |
(2) Precauzioni d'uso
Ispezione in entrata:
Campionamento e analisi del contenuto di SiC, delle impurità e dell'umidità in ciascun lotto. Gli spettrometri vengono utilizzati per misurare la composizione e i metodi di essiccazione vengono utilizzati per misurare il contenuto di umidità per garantire la conformità agli standard.
Tempi aggiuntivi:
Il carburo di silicio a blocchi viene aggiunto nelle fasi successive della fusione (temperatura del ferro fuso 1450-1500 gradi). Il carburo di silicio in polvere viene miscelato uniformemente durante la preparazione del rivestimento.
Conservazione e protezione:
Conservare in un ambiente asciutto e ventilato. Il carburo di silicio bloccato non deve essere conservato per più di 6 mesi. Il carburo di silicio in polvere deve essere sigillato per evitare l'assorbimento di umidità e la formazione di grumi.
Uso sinergico:
Se aggiunto in combinazione conleghe di calcio-silicioe ferromanganese, può migliorare la desolforazione (tasso di desolforazione fino al 60%) e ridurre i difetti di fragilità a caldo nei getti.
Tendenze del settore: indicazioni di aggiornamento per il carburo di silicio nella fusione
Elevata purezza:La crescente domanda di prodotti di fascia alta-con SiC maggiore o uguale al 99% nella fusione di precisione sta determinando ulteriori riduzioni del contenuto di impurità (FC inferiore o uguale allo 0,1%, Fe₂O₃ inferiore o uguale allo 0,2%);
Personalizzazione:Sviluppo di carburo di silicio con dimensioni e composizioni specifiche per diversi processi di fusione (forno a media-frequenza, cubilotto, fusione di precisione);
Inverdimento:Adottare processi di produzione rispettosi dell’ambiente per ridurre l’inquinamento da polveri migliorando al contempo l’utilizzo delle risorse, in linea con la tendenza alla neutralità del carbonio nel settore della fusione.
