Почему нитрид кремния-марганца действует как микролегирующая добавка
Основными характеристиками нитрида кремния-марганца являются высокое содержание основных элементов, низкое содержание вредных примесей, таких как фосфор, высокая степень использования азота после добавления материала в расплав и, соответственно, небольшое количество добавок. Эти четыре пункта объясняют, почему его выбирают в качестве микролегирующего элемента, а не загружают как простой ферросплав.
Микролегирование удается только тогда, когда добавляемый элемент полностью усваивается и распределяется равномерно. Носитель с низким восстановлением вынуждает оператора -добавлять слишком много, что приводит к перерасходу сплава и делает окончательный анализ непредсказуемым.
Выделение нитридов на границах зерен
Нитрид выделяется на границах зерен, где он повышает -высокотемпературную прочность этих границ и увеличивает предел ползучести стали. Прочность границ зерен — это то, что ограничивает срок службы в жаростойких-и высоко-температурных применениях, поэтому контроль выделения осадков является практической целью обработки микролегированием, а не побочным эффектом.
Поскольку азот поступает вместе с марганцем в одном носителе, осадки, образующиеся во время прокатки и последующей термообработки, мелкие, равномерно распределяются и воспроизводятся от плавки к плавке. Эта воспроизводимость является причиной того, что лигатуры предпочтительнее смешанных элементных сплавов в марках, где азотное окно узкое.
Элементарные добавки по сравнению с основным сплавом
| Точка сравнения | Марганец и азот добавлены в качестве элементов. | Лигатура нитрида кремния-марганца |
|---|---|---|
| Растворимость в расплаве | низкий, особенно для азота | высокий, оба элемента легко растворяются |
| Плотность | низкий для переносчика азота | соответствует расплаву, поэтому добавка остается под сталью |
| Добавление | сложно и медленно | единственное, простое дополнение |
| Контроль азота | бедный; азот легко уходит | хороший; Восстановление азота является высоким и повторяемым |
Элементарный марганец и элементарный азот страдают от низкой растворимости, низкой плотности носителя азота, сложности добавления и сложности контроля того, сколько азота фактически остается в стали. Загрузка их вместе в нитридную лигатуру устраняет все четыре проблемы за один этап.
Где применяется эффект микролегирования
Из-за совместного действия марганца и азота оба элемента необходимо добавлять при рафинировании высоко-стали, нержавеющей стали и жаропрочной-стали. Азот повышает предел текучести и прочность на разрыв за счет измельчения зерна и осаждения, а марганец способствует раскислению, контролю сульфидов и твердости.
Высокопрочные-марки конструкционных изделий и арматуры, прочность которых повышается без больших затрат на сплав.
Нержавеющие и жаропрочные-стали, в которых прочность границ зерен определяет эксплуатационные качества.
Специальная легированная сталь, изготовленная по спецификации с контролируемым содержанием азота.
Ценность глубокой переработки марганца
Исследования и производство лигатур из лигатур кремний-нитрида марганца имеют реальную практическую значимость и экономическую ценность для отрасли глубокой переработки металлического марганца. Он преобразует марганец в продукт с более высокой -ценностью и техническими характеристиками-, а также дает производителям стали надежный способ достижения целей по азоту, которые в противном случае было бы трудно достичь с помощью элементарных добавок.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Каковы основные характеристики нитрида кремния-марганца?
Высокое содержание основных элементов, низкий уровень вредных примесей, таких как фосфор, высокая степень использования азота в расплаве и небольшое количество добавок.
Вопрос: Что дает микролегирование этим материалом?
Выделение нитридов на границах зерен повышает-высокотемпературную прочность границ зерен и предел ползучести, а измельчение зерен увеличивает текучесть и прочность на разрыв.
Вопрос: Почему бы не добавить марганец и азот отдельно?
Элементарные добавки страдают от низкой растворимости, низкой плотности, сложности добавления и плохого контроля над азотом, который фактически остается в стали.
Вопрос: Для каких сталей требуется и марганец, и азот?
Обычно используются-высокопрочная сталь, нержавеющая сталь и жаростойкая-сталь, поскольку для достижения заданных свойств необходимы оба элемента.
Вопрос: Вызывает ли фосфор беспокойство?
Да. Низкое содержание фосфора является одним из критериев выбора, поскольку в этих марках стали фосфор является вредной примесью.
Вопрос: Какова выгода после сталелитейного завода?
Это дает предприятиям по глубокой переработке металлического марганца более ценный-продукт, а сталелитейщикам — повторяемый контроль содержания азота в готовой плавке.
