فيرو سيليكون المنغنيز (SiMn)
التركيبة:
الفيرروسيكون المنغنيز (SiMn) ليس مركبًا واحدًا،
لا يوجد بشكل طبيعي في مصر أو في أي مكان آخر على وجه الأرض.
إنه عبارة عن سبيكة يتم إنتاجها من خلال عمليات صناعية تجمع بين المنجنيز والسيليكون والحديد.
بل هو عبارة عن سبيكة مكونة في المقام الأول من ثلاثة عناصر:
المنغنيز (مينيسوتا): تتراوح عادة من 55% إلى 75% بالوزن. يعمل المنغنيز كعنصر مزيل للأكسدة وعنصر صناعة السبائك، مما يحسن قوة الفولاذ وصلابته وقابليته للتصلب.
السيليكون (سي): تتراوح عادة من 15% إلى 35% بالوزن. يعمل السيليكون في المقام الأول كمزيل للأكسدة، حيث يزيل الأكسجين من الفولاذ المنصهر ويشكل خبثًا غير ضار.
الحديد (Fe): الجزء المتبقي، والذي يشار إليه غالبًا باسم "التوازن". يساهم هذا الحديد في بعض تأثير إزالة الأكسدة ولكنه يعمل بشكل أساسي كمخفف وحامل للمنجنيز والسيليكون.
يمكن أن تختلف النسب المحددة للمنغنيز، والسيليكون، والحديد اعتمادًا على الخصائص النهائية المطلوبة للفولاذ الذي يتم إنتاجه.
هيكل بلوري:
إن البنية البلورية لـ SiMn معقدة بسبب طبيعتها متعددة المكونات.
إنه مزيج من مراحل مختلفة اعتمادًا على التركيب وتاريخ التبريد.
تشمل المراحل الرئيسية ما يلي:
• الحديد المكعب ذو الوجه المركزي (FCC) (α-Fe): تسيطر هذه المرحلة على درجات الحرارة العالية وتوفر البنية الأساسية للسبائك.
• كربيد المنغنيز (Mn3C): مرحلة صلبة وهشة يمكنها تحسين مقاومة التآكل ولكنها تحتاج إلى مراقبة دقيقة لتجنب هشاشة الفولاذ.
• سيليكات الحديد (FeSi): يساهم في إزالة الأكسدة ويمكن أن يؤثر على حجم الحبيبات وقدرتها على التصلب.
مواصفات الحديد والمغنيسيوم والسيليكون
| الناخبين | PCT |
| MN | 65٪ كحد أدنى |
| C | 2٪ كحد أقصى |
| SI | 15٪ كحد أدنى |
| P | 0.25٪ كحد أقصى |
| S | 0.02% ماكس |
حجم التوزيع:
| المقاس | 10 – 60 ملم 90% |
الخصائص الفيزيائية:
• نقطة الانصهار: حوالي 1200-1300 درجة مئوية (حسب التركيب)
• كثافة: حوالي 7.0 – 7.8 جم/سمXNUMX (أكثر كثافة من الحديد النقي)
• التوصيل الكهربائي: أقل من الحديد النقي بسبب وجود المنجنيز والسيليكون
• الخصائص المغناطيسية: يختلف حسب التركيب. يمكن أن يكون ضعيف المغناطيسية بسبب محتواه من المنجنيز.
الخواص الكيميائية:
• إزالة الأكسدة: يتفاعل كل من المنجنيز والسيليكون بسهولة مع الأكسجين في الفولاذ المنصهر، مكونين أكاسيد (MnO وSiO)2) التي ترتفع إلى طبقة الخبث.
• السبائك: يؤثر المنجنيز والسيليكون على الخواص الميكانيكية للصلب. حيث يعمل المنجنيز على زيادة القوة والقدرة على الصلابة، في حين يعمل السيليكون على تحسين القوة ومقاومة التآكل.
مزايا سيمن:
• فعاله من حيث التكلفه: يوفر توازنًا جيدًا بين محتوى المنجنيز والسيليكون بسعر تنافسي مقارنة باستخدام الفيررومنغنيز والفيرروسيليكون بشكل منفصل.
• براعه: يمكن تطبيقه على مجموعة واسعة من درجات الفولاذ بسبب التركيبة القابلة للتعديل.
• تحسين إزالة الأكسدة: منتجات إزالة الأكسدة (MnO وSiO)2) تميل إلى أن تكون أكثر مرونة مقارنة ببعض البدائل، مما يسمح بإزالة الخبث بشكل أسهل.
القيود:
• سيطرة محدودة على العناصر الفردية: يتم تحديد تركيبة SiMn مسبقًا، مما يوفر مرونة أقل في ضبط خصائص الفولاذ النهائية مقارنة باستخدام سبائك حديدية منفصلة.
المعلومات الاصطناعية (SiMn):
منغنيز السيليكون الحديدي (SiMn) عبارة عن سبيكة، مما يعني أنها خليط معدني. المكونات الرئيسية هي المنغنيز (Mn)، والسيليكون (Si)، والحديد (Fe). SiMn هي العمود الفقري في إنتاج الصلب.
• مزيل الأكسدة: يتمتع كل من المنغنيز والسيليكون بجاذبية قوية للأكسجين (مزيلات الأكسدة). فهي تزيل الأكسجين من الفولاذ المنصهر، مما يؤدي إلى فولاذ أنظف وأقوى. من السهل إزالة منتجات إزالة الأكسدة الخاصة بـ SiMn مقارنة ببعض البدائل.
• عنصر صناعة السبائك: يؤثر المنغنيز والسيليكون على خصائص الفولاذ مثل القوة والمتانة ومقاومة التآكل. تؤثر الكمية المضافة والتفاعل مع العناصر الأخرى على الخصائص النهائية.
• فعالة من حيث التكلفة: توفر SiMn توازنًا جيدًا بين محتوى المنغنيز والسيليكون بسعر تنافسي مقارنة باستخدام المنغنيز الحديدي والسيليكون المنفصل.
إنتاج SiMn:
يتم إنتاج SiMn عن طريق صهر خام المنغنيز وفحم الكوك (مصدر الكربون) والكوارتز (مصدر السيليكون) في فرن القوس المغمور عند درجات حرارة عالية. هناك أيضًا اختلافات مصنوعة من إعادة تدوير خبث المنغنيز.
يتم إنتاج SiMn في أفران القوس المغمورة باستخدام درجات حرارة عالية.
المواد الخام الرئيسية تشمل:
• خام المنغنيز: مصدر المنغنيز (Mn).
• فحم الكوك: يوفر الكربون (C) لعملية الاختزال.
• الكوارتز (SiO2): مصدر السيليكون (سي).
تسمح درجات الحرارة المرتفعة باختزال أكاسيد المنغنيز والسيليكون من الخامات وسبائكها اللاحق بالحديد.
تطبيقات (SiMn):
يعد SiMn مادة أساسية في صناعة الصلب بسبب تأثيراته المشتركة في إزالة الأكسدة والسبائك.
فيما يلي بعض التطبيقات الرئيسية:
• الفولاذ المقاوم للصدأ (سلسلة 200): يحسن القوة وقابلية التشغيل.
• سبائك الصلب: يعزز الصلابة والمتانة.
• فولاذ المنغنيز: يزيد من القوة ومقاومة التآكل في تطبيقات مثل طحن كرات الوسائط.
• الإنتاج العام للفولاذ الكربوني: يُستخدم خلال عملية صناعة الفولاذ لإزالة الأكسدة وتحسين الخصائص الأساسية.
المقارنة مع البدائل (SiMn):
• فيرومنغنيز (FeMn): محتوى أعلى من المنجنيز ومحتوى أقل من السيليكون.
يتم استخدامه عندما يكون من المرغوب فيه وجود محتوى منخفض من السيليكون في الفولاذ.
غالبًا ما تكون مادة مدخلة لإنتاج SiMn.
• الفيرروسيليكون (FeSi): في المقام الأول السيليكون لإزالة الأكسدة.
يمكن استبداله جزئيًا بـ SiMn في بعض التطبيقات.
يرجى تقديم الاستفسارات الخاصة بك
