Ferrosilikonitridi on ferroseosmateriaali, joka koostuu pääasiassa piinitridistä (Si3N4), johon liittyy vapaata rautaa, vähäisiä ei--piinitridifaaseja ja pieni määrä muita komponentteja. Se on yleisesti käytetty lisäaine terässulatuksessa, koska se sisältää typpeä, ja se on myös tärkeä raaka-aine korkean -typpipitoisen teräksen valmistuksessa. Lisäksi ferrosilikonitridillä on hyvä korkean -lämpötilojen kestävyys, mikä tekee siitä tehokkaan tietyissä korkeissa-lämpötiloissa olevissa tulenkestävissä materiaaleissa, erityisesti masuunien kierreaukon tukkimiseen käytettävässä savessa.
Mikä on ferrosilikonitridi?
| Komponentti | Tyypillinen kaupallinen valikoima | Rooli |
|---|---|---|
| Pii (Si) | 45-52% | Muodostaa Si3N4- ja FeSi-faaseja |
| Typpi (N) | 26-32% | Tarjoaa nitrausvaikutuksen teräkselle ja tulenkestävälle materiaalille |
| rauta (Fe) | Saldo, tyypillisesti 10-20 % | sitkeä vahvistaminen; edistää sintrausta |
| Hiili (C) | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,5 % | Hallittu jäännös |
| Koko | 10-100 mm (pala/rakeinen) | Bulkkilataus uuneille ja kierukkaseoksille |
Kaupallinen tulenkestävä ferrosilikonitridi on luonnonvalkoista tai ruskeaa jauhetta, kun taas teräslaatu on luonnonvalkoista rakeista materiaalia. 10-100 mm rakeinen muoto valitaan, kun materiaali ladataan uuneihin tai sekoitetaan karkeisiin tulenkestävään seokseen, kuten tykkisaveen.
Miksi Gun Clay tarvitsee tehokkaan{0}}lisäaineen
Gunsavi on hiilellä{0}}sidottua tulenkestävää materiaalia, jota käytetään masuunien kierrereikien tukkimiseen. Kierrereiän läpi kulkeva sula rauta ei ole vain voimakkaasti syövyttävää, vaan myös erittäin kuumaa, ja se syövyttää mutaa jokaisen koputuskierroksen aikana. Masuunien kehittyessä kohti suurempia kokoja ja pidempiä kampanjoita, pistoolisavi on siirtynyt yksinkertaisesta kuluvasta tulenkestävästä materiaalista toimivaksi tulenkestäväksi materiaaliksi, jonka suorituskyky vaikuttaa suoraan hana--to{4}}hanan luotettavuuteen.
Pelkästään aseiden saven piikarbidipitoisuuden lisääminen sen korkean lämpötilan{0}}lujuuden parantamiseksi ei enää täytä nykyaikaisten masuunien vaatimuksia. Ferrosilikonitridi, uudentyyppinen ei--oksidi- tulenkestävä raaka-aine, tarjoaa erinomaiset sintrausominaisuudet, kemiallisen stabiilisuuden, korkean-lämpötilalujuuden ja lämmönjohtavuuden, minkä vuoksi se on otettu käyttöön toiminnallisena lisäaineena.
Kuinka Fe-Si₃N4 toimii asesavessa
Ferrosilikonitridi parantaa aseen savea useiden mekanismien kautta. Ensinnäkin verrattuna pelkkään SiC:n tai Si3N4:n lisäyksiin, Fe-Si₃N₄ nostaa kierukkamudan korkean-lämpötilan taivutuslujuutta eri asteisiin koko käyttölämpötila-alueella.
Toiseksi Fe-Si₃N3 voi hajota korkeassa lämpötilassa ja vapauttaa typpikaasua (N₂), joka muodostaa hajanaisia mikrohuokosia mudassa. Nämä mikrohuokoset parantavat pistoolin saven porattavuutta, mikä tarkoittaa, että tulppa voidaan avata puhtaasti ja nopeasti seuraavalla kosketuksella.
Kolmanneksi keskeinen ero SiC:stä ja Si3N4:stä piilee metalliraudan ja metallien välisen yhdisteen Fe3Si läsnäolossa Fe-Si3N4:ssä. Fe3Si edistää mudan sintrausta ja -Si₃N₄:n muuttumista -Si3N4:ksi, mikä parantaa sidoslujuutta oksidifaasin ja ei--oksidifaasin välillä. Tuloksena on kierremutaa, jolla on parempi sidos, korkeampi tulenkestävyys ja johdonmukaisempi avautumiskäyttäytyminen.
Vertailu SiC- ja Si3N4-lisäyksiin
| Aspekti | Fe-Si3N4-lisäys | SiC- tai Si3N4-lisäys |
|---|---|---|
| Taivutuslujuus korkeassa-lämpötilassa | Parannettu kaikissa käyttölämpötiloissa | Parannettu, mutta ilman sitkeän vaiheen etua |
| Porattavuus | Tehostettu N2-mikrohuokosten muodostuksella | Rajoitettu parannus |
| Sintrauspromootio | Fe3Si edistää sintrausta ja → muuntumista | Vähemmän korostunut |
| Oksidi-/ei--oksidisidos | Vahvempi rajapintojen sidos | Kohtalainen |
Nämä erot selittävät, miksi ferrosilikonitridiä on asteittain otettu käyttöön korkean suorituskyvyn{0}}tahore-seoksissa.
Muut ferrosilikonitridin sovellukset
Tykisaven lisäksi rakeista ferrosilikonitridiä käytetään pääasiassa pii-suuntautuneissa teräksissä ja muissa teräksissä, joiden lujuutta parantavat nitridit, kuten HRB400-raudoitustanko, jossa typen lisäys edistää saostuman kovettumista. Se on myös tärkeä raaka-aine korkean -typpipitoisten terästen sulatuksessa. Tulenkestävällä markkinoilla jauhemuotoa käytetään valukappaleissa ja esimuotoilluissa muodoissa, jotka vaativat hapettumisenkestävyyttä ja lämpöstabiilisuutta.
Usein kysytyt kysymykset
Mikä on aseen savi?Gunsavi, jota kutsutaan myös kierukkamudaksi tai tykkisaviksi, on hiili{0}}sidottu tulenkestävä materiaali, jota käytetään masuunin kierrereiän tiivistämiseen hanojen välissä. Sen on kestettävä sulan raudan eroosiota ja oltava helppo avata seuraavassa hanassa.
Miksi 10-100 mm:n rakeista muotoa käytetään kierukkamutaan?Karkeampi fraktio leviää tasaisesti tulenkestävän seoksen läpi ja tarjoaa vakaan nitridifaasien lähteen käytön aikana; hienommat jauheet ovat tyypillisempiä valettavalle tulenkestävälle materiaalille.
Miten typpipitoisuus hyödyttää terästä?Typpi yhdistyy elementtien, kuten vanadiinin tai alumiinin, kanssa muodostaen hienoja nitridejä, jotka vahvistavat terästä saostuskarkaisulla, minkä vuoksi ferrosilikonitridiä käytetään runsaasti typpeä sisältävissä-teräksissä ja raudoitusteräksissä.
Voiko ferrosilikonitridi korvata piikarbidin aseiden savessa?Se ei ole yksinkertainen korvaaminen; nämä kaksi materiaalia toimivat eri mekanismeilla. Fe-Si3N4 lisätään tyypillisesti täydentämään tai osittain korvaamaan SiC ja Si3N4 lujuuden, sintraamisen ja porattavuuden parantamiseksi.
Onko ferrosilikonitridi vaarallista käsitellä?Kuten muitakin nitridi- ja seosjauheita, sitä tulee käsitellä pölynsuojalla ja varastoida kuivassa. Vältä hienoaineksen hengittämistä ja noudata tuotteen mukana toimitettua käyttöturvallisuustiedotetta.
Mitkä teollisuudenalat kuluttavat ferrosilikonitridia?Masuuniraudan valmistus (tulenkestävät materiaalit), teräksen valmistus korkean -typpipitoisuuden ja raudoituslaaduille sekä piiteräksen valmistajat.