Нитрид кремния-марганца является важной добавкой в стали. Присутствие нитрида кремния-марганца может улучшить характеристики горячей обработки стали, повысить прочность перлитной стали, а также улучшить прокаливаемость стали; он также обладает высокотемпературной термостабильностью, устойчивостью к термическому удару, стойкостью к горячему и холодному удару и химической стойкостью. Стабильность, хорошая электроизоляция и твердость.
В качестве новой, эффективной и экономичной добавки к сплавам нитрид кремния-марганца был принят большинством сталелитейных компаний и пользователей. Метод азотирования при нормальном давлении заключается в использовании промышленного кремний-марганца и ферросилиция в качестве сырья и получении кремний-марганцевого нитрида путем пропускания газообразного азота при высокой температуре.
Значение температуры конверсии кремниймарганца в процессе подготовки к азотированию составляет 1478 К (1205 градусов); механизм реакции азотирования сплава ферросилиция и Fe может способствовать реакции азотирования; механизм реакции азотирования кремния в сырье с образованием нитрида кремния. Факторы, влияющие на содержание азота в продукте, включают температуру реакции, время реакции, коэффициент соотношения сырья, размер частиц реагента, систему азота и типы добавок.
Когда реакция азотирования проводится при 1200 градусах, постоянной температуре в течение 3 часов, соотношение кремния и марганца достигает 3/8, а скорость потока азота составляет 3 л/мин, содержание азота в продукте очень высокое, что может достичь 26%. Пять добавок (железный порошок, хлорид железа, карбонат кальция, хлорид аммония и карбонат аммония) мало влияют на увеличение содержания азота. Три группы экспериментов по усовершенствованию (добавление индукторов, поэтапный нагрев и использование в качестве сырья только кремниймарганца) все Содержание азота в кремниймарганцевом нитриде существенно не увеличивается.
Когда реакция протекает при температуре от 600 до 1250 градусов, кажущаяся энергия активации мала, поэтому реакция может легко протекать при более низкой температуре; когда реакция протекает при температуре от 1250 до 1275 градусов, кажущаяся энергия активации высока и реакция протекать трудно.
