⑴ 鋼鐵中為什麼會含有硅
硅是很有效的脫氧劑,在煉鋼的時候是需要加硅鐵合金來使鋼水中多餘的氧脫掉的。所以鋼鐵中肯定含硅。
而且鋼中加入硅,能顯著提高鋼的強度、硬度、彈性,提高鋼的磁導率,降低變壓器鋼的磁滯損耗。
因為硅在鋼中特殊的磁導作用,才有了硅鋼。
⑵ 硅錳合金在鋼水中脫氧原理
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鋼水中的氧,其實為FeO,是紅熱的Fe與純氧在高溫下反應生成的. 在鋼水中加入硅錳合金後,Si + 2FeO = SiO2 + 2Fe Mn + 2FeO = MnO2 + 2Fe 生成的SiO2與MnO2再與CaO反應生成爐渣而除去,從而達到脫氧的目的. 另外,加入硅錳合金,還有調節鋼的組成的作用,即調節鋼中硅及錳的含量的作用.
⑶ 鋼管中硅是什麼作用
一、硅對鋼的顯微組織及熱處理的影響
1)作為鋼中的合金元素,其質量分數一般不低於0.4%,以固溶體形態存在於鐵素體或奧氏體中,能夠縮小奧氏體相區。
2)提高退火、正火和淬火溫度,在亞共析鋼中提高淬透性。
3)硅不形成碳化物,可強烈地促進碳的石墨化,在硅含量較高的中碳鋼和高碳鋼中,如不含有強碳化物形成元素,易在一定溫度下發生石墨化。
4)在滲碳鋼中,硅能夠減小滲碳層厚度和碳的濃度。
5)硅對鋼液有良好的脫氧作用。
二、硅對鋼的力學性能的影響
1)提高鐵素體和奧氏體的硬度和強度,其作用較錳、鎳、鉻、鎢、鋁、釩等更強;顯著提高鋼的彈性極限、屈服強度和屈強比,並提高疲勞強度。
2)硅的質量分數超過3%時,鋼的塑性和韌性顯著降低。
3)使鋼中形成帶狀組織,造成橫向性能低於縱向性能。
4)改善鋼的耐磨性能。
三、硅對鋼的物理、化學及加工工藝的影響
1)降低鋼的密度、熱導率、電導率和電阻溫度系數。
2)硅鋼片的渦流損耗量顯著低於純鐵,矯頑力、磁阻和磁滯損耗較低磁導率和磁感強度較高。
3)提高高溫時鋼的抗氧化性能。
4)使鋼的焊接性惡化。
5)硅的質量分數超過2.5%的鋼,其塑性加工較為困難。
四、硅在鋼中的應用
1)在普通低合金鋼中可提高強度,改善局部腐蝕抗力,在調質鋼中可提高淬透性和耐回火性,是多元合金結構中的主要合金組元之一。
2)硅硅的質量分數為0.5%-2.8%的SiMn或 SiMnB鋼廣泛用於高載荷彈簧材料,同時加入鎢、釩、鉬、鈮、鉻等強碳化物形成元素。
3)硅鋼片是硅的質量分數為1.0%-4.5%的低碳鋼和超低碳鋼,用於電機和變壓器。
4)在不銹鋼和耐蝕鋼中,與鉬、鎢、鉻、鋁、鈦、氮等配合,提高耐蝕性和抗高溫氧化性能。用不銹鋼和耐蝕鋼製作的雕像經久如新。
5)硅含量較高的石墨鋼用於冷模具材料
⑷ 硅在鋼材中起什麼作用
硅——它可以提高鋼的硬度,但是可塑性和韌性下降,電工用的鋼中含有一定量的硅,能改善軟磁性能.
硅在煉鋼過程中為還原劑和脫氧劑存在,所以鎮靜鋼一般有0.15~0.30%的硅。如果鋼中的硅含量超過0.5%就算含有了含硅的合金元素,硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故常用做彈簧鋼。合金含量高可提高鋼的耐熱性和抗腐蝕性,住含硅量在1%~4%的低碳鋼,具有極高的導磁性,常用於電器工業和矽鋼片。但隨著硅含量的增加,會降低鋼的焊接性能。
⑸ 煉鋼時,合金自帶硅和錳能起到脫氧作用嗎
不準確。
煉鋼時,加入硅、錳和鋁,可與氧氣反應,且能改變合金的性質,起到脫氧和調整鋼的成分的作用,
錳用於催化,硅是為了和鋼中雜質結合,利於煉鋼和防止污染環境。
⑹ 工業硅的工業硅主要用途
鋁合金工業,硅鋁合金是用量最大的硅合金。硅鋁合金是一種強復合脫氧劑,在煉鋼過程中代替純鋁可提高脫氧劑利用率,並可凈化鋼液,提高鋼材質量。汽車等行業用鋁對工業硅的需求相當大,所以一個地區、國家的汽車工業的發展狀況對工業硅的市場興衰有直接的影響。
非鐵基合金的添加劑,工業硅也用作要求嚴格的硅鋼的合金劑,冶煉特種鋼和非鐵基合金的脫氧劑。
化學工業,用於生產硅橡膠、硅樹脂、硅油等有機硅,硅橡膠彈性好,耐高溫,用於製作醫療用品、耐高溫墊圈等。硅樹脂用於生產絕緣漆、高溫塗料等。硅油是一種油狀物,其粘度受溫度的影響很小,用於生產高級潤滑劑、上光劑、流體彈簧、介電液體等,還可加工成無色透明的液體,作為高級防水劑噴塗在建築物表面。
工業硅經一系列工藝提純後生成多晶硅、單晶硅,供光伏產業及電子工業使用。晶硅電池主要應用於太陽能屋頂電站、商業電站和高土地成本的城市電站,是目前技術最成熟、應用最廣泛的太陽能光伏產品,占據世界光伏市場80%以上的份額,其對金屬硅的需求增速明顯。現代化大型集成電路幾乎都是用高純度金屬硅製成的,而且高純度金屬硅還是生產光纖的主要原料,可以說金屬硅已成為信息時代的基礎支柱產業。
⑺ 硅在不銹鋼中的作用
化學元素對鋼性能的影響
1、碳(C):鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,當碳量0.23%超過時,鋼的焊接性能變壞,因此用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、硅(Si):在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.0-1.2%的硅,強度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可製造耐熱鋼。含硅1-4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用於電器工業做矽鋼片。硅量增加,會降低鋼的焊接性能。
3、錳(Mn):在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機鏟斗,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優質鋼要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055%,優質鋼要求小於0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。
6、鉻(Cr):在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性,但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因而是不銹鋼,耐熱鋼的重要合金元素。
7、鎳(Ni):鎳能提高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防銹和耐熱能力。但由於鎳是較稀缺的資源,故應盡量採用其他合金元素代用鎳鉻鋼。
8、 鉬(Mo):鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強性能,在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力,發生變形,稱蠕變)。結構鋼中加入鉬,能提高機械性能。 還可以抑制合金鋼由於火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。
9、鈦(Ti):鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密,細化晶粒力;降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當的鈦,可避免晶間腐蝕。
10、釩(V):釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒,提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。
11、鎢(W):鎢熔點高,比重大,是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢,可顯著提高紅硬性和熱強性,作切削工具及鍛模具用。
12、鈮(Nb):鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性,提高強度,但塑性和韌性有所下降。在普通低合金鋼中加鈮,可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮,可防止晶間腐蝕現象。
13、鈷(Co):鈷是稀有的貴重金屬,多用於特殊鋼和合金中,如熱強鋼和磁性材料。
14、銅(Cu):武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能提高強度和韌性,特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小於0.50%對焊接性無影響。
15、鋁(Al):鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細化晶粒,提高沖擊韌性,如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能,鋁與鉻、硅合用,可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B):鋼中加入微量的硼就可改善鋼的緻密性和熱軋性能,提高強度。
17、氮(N):氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性。
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序數為57-71的15個鑭系元素。這些元素都是金屬,但他們的氧化物很象「土」,所以習慣上稱稀土。鋼中加入稀土,可以改變鋼中夾雜物的組成、形態、分布和性質,從而改善了鋼的各種性能,如韌性、焊接性,冷加工性能。在犁鏵鋼中加入稀土,可提高耐磨性。
⑻ 硅鐵工業用途
硅鐵的用途:
硅鐵在鋼工業、鑄造工業及其他工業生產中被廣泛應用。
硅鐵是煉鋼工業中必不可少的脫氧劑。炬鋼中,硅鐵用於沉澱脫氧和擴散脫氧。磚坯鐵還作為合金劑用於煉鋼中。鋼中添加一定數量的硅,能顯著提高鋼的強度、硬度和彈性,提高鋼的磁導率,降低變壓器鋼的磁滯損耗。一般鋼中含硅0.15%-0.35%,結構鋼中含硅0.40%~1.75%,工具鋼中含硅0.30%~1.80%,彈簧鋼中含硅0.40%~2.80%,不銹耐酸鋼中含硅3.40%~4.00%,耐熱鋼中含硅1.00%~3.00%,硅鋼中含硅2%~3%或更高。
高硅硅鐵或硅質合金在鐵合金工業中用作生產低碳鐵合金的還原劑。硅鐵加入鑄鐵中可作球墨鑄鐵的孕育劑,且能阻止碳化物形成,促進石墨的析出和球化,改善鑄鐵性能。
此外,硅鐵粉在選礦工業中可作懸浮相使用,在焊條製造業中作焊條的塗料;高硅硅鐵在電氣工業中可用制備半導體純硅,在化學工業中可用於製造硅酮等。
在煉鋼工業中,每生產一噸鋼大約消耗3~5kg75%硅鐵。
⑼ 工業硅做什麼用
工業硅的主要用途有:
1、鋁合金工業,硅鋁合金是用量最大的硅合金。硅鋁合金是一種強復合脫氧劑,在煉鋼過程中代替純鋁可提高脫氧劑利用率,並可凈化鋼液,提高鋼材質量。
2、非鐵基合金的添加劑,工業硅也用作要求嚴格的硅鋼的合金劑,冶煉特種鋼和非鐵基合金的脫氧劑。
3、化學工業,用於生產硅橡膠、硅樹脂、硅油等有機硅,硅橡膠彈性好,耐高溫,用於製作醫療用品、耐高溫墊圈等。硅樹脂用於生產絕緣漆、高溫塗料等。
4、工業硅經一系列工藝提純後生成多晶硅、單晶硅,供光伏產業及電子工業使用。
(9)工業硅在煉鋼中如何起到脫氧作用擴展閱讀:
工業硅的種類:
硅鐵、金屬硅、硅錳、硅鋁、鋇錳鈦鐵、硅錳釩鐵、硅鋁鋇鐵、硅鋁鐵、硅鈣、硅鋼板、鋁硅合金、鎳鉻-鎳硅熱電偶絲、錳硅合金、稀土硅鈣鋇、硅鈣合金、硅鋇合金、硅鉻合金、鎂硅合金、鍺硅合金、硅鈷、硅青銅、鐵硅合金、鋅硅合金、硅鈦鐵合金、鎳硅合金、鋁鎂、硅合金、銅硅合金等等。
參考資料來源:網路-工業硅
⑽ 碳化硅 和 硅鐵在脫氧環節的作用 (詳細)
轉爐煉鋼完畢,由於鋼水是吹氧脫碳,所以出鋼後的鋼水中含有很多氧,會造成後期連鑄澆鑄的鋼坯質量惡劣(皮下氣泡、鐵氧化物或其他氧化物夾雜等)。硅鐵和碳化硅都是很好的脫氧劑,硅鐵脫氧比碳化硅脫氧產生的渣子多一些,渣子較粘(相對而言);碳化硅渣子較少些,且由於碳氧化會形成泡沫渣,反應較好一些,但碳化硅價格高。另外對於冶煉超低碳鋼,碳化硅不適宜。再有就是看冶煉設備,後面的精煉工序與添加的脫氧劑也有關。