Wpływ pierwiastka krzemu na stal

Feb 28, 2024 Zostaw wiadomość

Si jest ważnym środkiem redukującym i odtleniającym w procesie produkcji stali: wiele materiałów ze stali węglowej zawiera mniej niż 0,5% Si. Si jest zazwyczaj wprowadzany jako środek redukujący i odtleniający podczas procesu wytwarzania stali. z.

 

Krzem można rozpuścić w ferrycie i austenicie, aby poprawić twardość i wytrzymałość stali. Jego działanie ustępuje jedynie fosforowi i jest silniejsze niż pierwiastki takie jak mangan, nikiel, chrom, wolfram, molibden i wanad. Jeśli jednak zawartość krzemu przekroczy 3%, plastyczność i wytrzymałość stali ulegną znacznemu zmniejszeniu. Krzem może poprawić granicę sprężystości, granicę plastyczności i współczynnik plastyczności (σs/σb) stali, a także wytrzymałość zmęczeniową i współczynnik zmęczenia (σ-1/σb) itp. Z tego powodu krzem lub krzem- stal manganowa może być stosowana jako stal sprężynowa.

 

Krzem może zmniejszać gęstość, przewodność cieplną i elektryczną stali. Może sprzyjać gruboziarnistości ziaren ferrytu i zmniejszać siłę koercji. Ma tendencję do zmniejszania anizotropii kryształu, ułatwiając namagnesowanie i zmniejszając opór magnetyczny. Można go stosować do produkcji stali elektrotechnicznej, więc utrata histerezy magnetycznej blach ze stali krzemowej jest niska. Krzem może zwiększać przenikalność magnetyczną ferrytu, dzięki czemu blacha stalowa ma wyższą intensywność indukcji magnetycznej w słabszych polach magnetycznych. Jednakże krzem zmniejsza intensywność indukcji magnetycznej stali w silnych polach magnetycznych. Krzem ma silne działanie odtleniające, zmniejszając w ten sposób efekt starzenia magnetycznego żelaza.

 silicon

Gdy stal zawierająca krzem zostanie podgrzana w atmosferze utleniającej, na powierzchni utworzy się warstwa filmu SiO2, poprawiając w ten sposób odporność stali na utlenianie w wysokich temperaturach.

 

Krzem może sprzyjać wzrostowi kryształów kolumnowych w staliwie i zmniejszać plastyczność. Jeśli stal krzemowa szybko się ochładza po podgrzaniu, ze względu na niską przewodność cieplną, różnica temperatur pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną stroną stali będzie duża, powodując jej pęknięcie.

 

Krzem może zmniejszać spawalność stali. Ponieważ krzem ma większą zdolność łączenia się z tlenem niż żelazo, podczas spawania łatwo powstają krzemiany o niskiej temperaturze topnienia, co zwiększa płynność żużla i stopionego metalu, powodując rozpryski i wpływając na jakość spawania. Krzem jest dobrym odtleniaczem. Podczas odtleniania aluminium dodanie odpowiedniej ilości krzemu może znacznie poprawić właściwości odtleniające aluminium. W stali pozostaje pewna ilość krzemu, który jest wprowadzany jako surowiec podczas produkcji żelaza i stali. We wrzącej stali krzem jest ograniczony do<0.07%, and when added intentionally, ferrosilicon alloys are added during steelmaking.