질화규소철(FeSiN)은 규소철 분말을 질소와 고온에서 반응시켜 만든 질화철합금으로, 규소의 일부는 질화규소(Si3N4)로 변하고 철은 금속 바인더로 남아있습니다. 분말, 과립 또는 연탄 형태로 공급되며 일반 페로실리콘과 구별되는 실리콘 함량보다는 질소 함량을 기준으로 구매됩니다.
질소는 가스나 흡습성 염이 아닌 안정된 화합물로 운반되기 때문에 FeSiN은 일반 창고에 보관할 수 있으며 질소 가스 퍼징이나 질화 망간 첨가에 따른 손실과 연기 없이 레이들이나 용광로에 첨가할 수 있습니다.
일반적인 화학 성분
구성은 질화 경로와 주문한 등급에 따라 달라집니다. 대표적인 상업 분석은 아래의 네 가지 구성 요소를 다룹니다. 나머지는 미량 알루미늄, 칼슘 및 산소로 구성됩니다.
| 요소 | 일반적인 범위 | 제품의 기능 |
|---|---|---|
| 질화규소, Si3N4 | 40–50% | 결합된 질소 운반체, 열-안정상 |
| 철, 철 | 35–45% | 금속 바인더, 흐름 개선 및 먼지 감소 |
| 유리 실리콘, Si | 10–20% | 탈산 및 실리콘 합금 |
| 미량 원소(Al, Ca, O) | 나머지 | 원료 및 질화로의 잔류물 |
질화규소에는 질량 기준으로 약 40%의 질소가 포함되어 있으므로 질소 함량은 Si3N4 부분에서 직접 따릅니다. Si3N4가 제품의 40~50%를 차지할 때 결합된 질소 함량은 대략 16~20% 범위에 속합니다. 등급은 일반적으로 보장된 최소 질소 수준에 따라 판매되며 공급업체의 인증서에는 질소, 유리 실리콘 및 총 실리콘이 별도로 명시되어야 합니다.
표준 페로실리콘과의 차이점
일반 페로실리콘은 ASTM A100/A100M 및 GB/T 2272에 따른 실리콘 함량 및 불순물 제한으로 정의되며 의도적인 질소를 포함하지 않습니다. FeSiN에서는 실리콘의 상당 부분이 이미 질소에 결합되어 있으므로 물질은 욕조에서 상당히 다르게 거동합니다. 즉, 단순히 실리콘을 용해하여 높이는 것이 아니라 질화물 상이 분해됨에 따라 제어된 방식으로 질소를 방출합니다. 이러한 차이점은 FeSiN이 탈산제보다는 질화 및 구조{5}}제어 첨가제로 지정되는 이유입니다.
Steel Bath 각 구성요소의 역할
질화규소.질소 기증자 역할을 합니다. 용액에 용해된 질소는 미세한 탄질화물과 질화물의 형성을 촉진하고-주조 입자 구조를 개선하며 완성된 부품의 강도를 높입니다. 또한 질화물 경로는 가스 퍼징보다 더 나은 질소 회수율을 제공합니다. 왜냐하면 질소는 슬래그를 통과하지 않고 입자가 용해될 때 용융물에 들어가기 때문입니다.
철.질화물 상을 희석하고, 슬래그층을 침투할 수 있을 만큼 입자의 밀도를 유지하며, 공압 주입시 유동성을 향상시킵니다.
무료 실리콘.욕조를 탈산하고 열의 실리콘 사양을 추가합니다. 연성철과 일부 스테인리스 등급의 경우 유리 실리콘이 유리합니다. 저-실리콘강의 경우 유리 실리콘 함량이 제한되어야 합니다.
알루미늄과 칼슘.잔여량으로만 존재합니다. 이는 슬래그 상태 및 함유 화학에 영향을 미치므로 일반적으로 구매 사양에 제한이 있습니다.
등급, 크기 및 용도
FeSiN은 일반적으로 세 가지 크기 밴드로 주문됩니다. 연탄 및 건닝 혼합물의 경우 0~1mm, 중력 및 공압 주입의 경우 1~3mm, 내화 결합 및 코팅용 미세 분말입니다. 응용 분야에는 스테인리스강 및 이중강의 질소 합금, 연성 및 압축 흑연철의 구조 제어, 턴디시 및 레이들 내화물 접착, 용융 금속에 노출된 건닝 수리 등이 포함됩니다.
분석 및 품질 관리
중요한 테스트는 일반적으로 ASTM E1019에 설명된 불활성 가스 융합 방법으로 수행되는 질소 측정이며, 실리콘과 철은 습식 화학, X{1}}선 형광 또는 유도 결합 플라즈마로 측정됩니다. FeSiN은 수분을 천천히 흡수하기 때문에 건조 감량 테스트는 로트가 올바르게 보관되었으며 습한 대기에 노출되지 않았는지 확인하는 유용한 검사입니다. 입자 크기 분포는 ASTM E11에 따라 체를 사용하여 확인하고 연탄 등급은 생강도 및 낙하 저항성을 확인해야 합니다.
자주 묻는 질문
Q:페로실리콘 질화물의 조성은 무엇입니까?
A: 질화규소 약 40~50%, 철 35~45%, 유리 규소 10~20%, 미량 알루미늄, 칼슘 및 산소의 혼합물로, 총 질소 함량은 약 16~20%입니다.
Q:페로실리콘 질화물은 페로실리콘과 동일한가요?
A: 아니요. ASTM A100/A100M 및 GB/T 2272에 의해 정의된 표준 페로실리콘은 의도적인 질소를 포함하지 않는 반면, FeSiN은 질화규소로 결합된 질소를 운반하며 보장된 질소 함량으로 판매됩니다.
Q:FeSiN의 질소는 어떻게 측정되나요?
답변: ASTM E1019의 불활성 기체 융합 기술이 일반적으로 사용되며, 규소 및 철 측정과 로트가 물을 흡수하지 않았는지 확인하기 위한 건조 시 수분 또는 손실-을-확인하는 방법으로 뒷받침됩니다.
Q:어떤 등급의 FeSiN을 사용할 수 있나요?
답변: 공급업체는 보장된 최소 질소 수준(보통 분말, 과립 또는 연탄 형태의 결합 질소 약 15%~25%)을 기준으로 견적을 제시합니다.
Q:철분 함량이 왜 중요한가요?
A: 철은 결합제 역할을 하여 입자를 더 무겁게 만들고 슬래그 층을 통해 주입하기 쉽게 만듭니다. 철 함량이 높을수록 취급성이 향상되고, 질화규소 함량이 높을수록 톤당 전달되는 질소 양이 최대화됩니다.
Q:국자 주입을 위해서는 어떤 크기를 주문해야 합니까?
A: 공압 주입에는 1~3mm 과립이 일반적으로 선택되고 연탄 및 내화 혼합물에는 0~1mm가 선택됩니다. 크기 조정은 ASTM E11 시험 체로 인증되어야 합니다.