Ferropii - on seos, jonka pääkomponentit ovat pii (Si) ja rauta (Fe), ja sen koostumus vaihtelee sovelluksen ja valmistusstandardien mukaan. Alla on yksityiskohtainen kuvaus ferrosilikonin koostumuksesta:
1. Pääkomponentit
Pii (Si):
Sisältöalue: yleensä45 % ~ 90 %ferrosilikonin pääaine.
Rooli: Pii on vahva hapettumisenestoaine, joka parantaa sulan teräksen juoksevuutta ja lisää seoksen korroosionkestävyyttä ja korkean lämpötilan ominaisuuksia.
Yleisimmät merkit:
FeSi75: piipitoisuus72 % ~ 80 %(yleisimmin käytetty)
FeSi65: piipitoisuus65 % ~ 72 %
FeSi45: piipitoisuus40% ~ 47%.
rauta (Fe):
sisältöalue: alkaen10 % - 50 %, toimii piin kantajana ja auttaa metalliseosta muodostamaan vakaan metallirakenteen.
2. Pienet komponentit (epäpuhtaudet)
Ferropii sisältää yleensä pieniä määriä muita alkuaineita, pääasiassa raaka-aineista tai sulatusprosessista. Tietty sisältö rajoittuu tuotantoprosessiin ja standardeihin:
alumiini (Al):
sisältö: yleensä0,5 - 3 %, pieni määrä alumiinia voi parantaa lejeeringin hapettumiskykyä, mutta liian suuri määrä voi vaikuttaa teräksen puhtauteen.
Kalsium (Ca):
Sisältö: yleensä pienempi tai yhtä suuri kuin 1 %,voi edistää grafitoitumista valun aikana, mutta sitä on valvottava suorituskyvyn vaihtelujen välttämiseksi.
Hiili (C):
Sisältö: pienempi tai yhtä suuri kuin 0.2 %(voi olla hieman korkeampi matalissa piilaaduissa), korkea hiilipitoisuus vaikuttaa ferropiin käyttöön teräksen valmistuksessa (esim. hiilen lisäyksen riski).
Fosfori (P) ja rikki (S):
sisältö: tiukasti rajoitettu (esim.P pienempi tai yhtä suuri kuin 0,04 %, S pienempi tai yhtä suuri kuin 0,02 %), nämä elementit voivat heikentää teräksen mekaanisia ominaisuuksia.
Muut elementit: kuten mangaani (Mn), titaani (Ti) jne., pitoisuus on yleensä hyvin alhainen riippuen raaka-aineen puhtaudesta.
3. Koostumuksen vaikutus ominaisuuksiin
Mitä korkeampi piipitoisuus:
alempi sulamispiste (esimerkiksi FeSi75:n sulamispiste on noin 1200 astetta, matalapiilaadut voivat saavuttaa 1400 astetta).
Lisääntynyt hapettumiskyky, mutta lisääntynyt hauraus ja käsittelyvaikeus.
Epäpuhtauksien valvonta:
Alkuaineiden, kuten alumiinin ja kalsiumin, pitoisuutta on säädettävä sovelluksen mukaan. Esimerkiksi ferrosipiin valussa saa olla hieman enemmän alumiinia grafitoitumisen edistämiseksi.
Hiili-, fosfori- ja rikkipitoisuutta on rajoitettava tiukasti, jotta vältetään kielteinen vaikutus jatkojalostustuotteisiin (esim. erikoisteräs).
4. Koostumustiedot kansainvälisissä standardeissa
Eri maissa on tiukat standardit ferropiin koostumukselle. Esimerkiksi:
Kiina (GB/T 2272):
Vaatimukset FeSi75:lle: Si suurempi tai yhtä suuri kuin 72%, Al pienempi tai yhtä suuri kuin 1,5%, C pienempi tai yhtä suuri kuin 0,2%, P pienempi tai yhtä suuri kuin 0,04%, S pienempi tai yhtä suuri kuin 0,02%.
Yhdysvallat (ASTM A100):
Vastaavilla laaduilla (esim. FeSi75) on kapeampi Si-pitoisuuden vaihteluväli (esim. 74-80 %).
5. Ferropiikoostumuksen säätö erityistarkoituksiin
Ferrosilicon valua varten: saattaa sisältää1-3% alumiiniastimuloimaan grafiitin saostumista valuraudassa.
Magnesiummetallipelkistin (Pidgeon-prosessi): Ferropiitä tarvitaan talteenoton tehokkuuden parantamiseksikorkea piipitoisuus (suurempi tai yhtä suuri kuin 75 % Si) ja alhainen alumiinipitoisuus (vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,5 %).
6. Yleiset koostumuksen analyysimenetelmät
Kemiallinen analyysi: Piin, raudan ja muiden alkuaineiden pitoisuuden määrittämiseen käytetään märkä- tai spektroskooppisia menetelmiä.
Röntgenfluoresenssi (XRF): Tunnista avainkomponentit nopeasti.