فرو سیلیکو منیزیوم

فرو سیلیکو منیزیم (FeSiMg)

منیزیم عنصری بسیار فعال با میل ترکیبی شدید به اکسیژن است و به دلیل نقطه جوش پایین در دماهای بالا (حدود ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد) به‌سرعت تبخیر می‌شود. به همین دلیل افزودن منیزیم به مذاب به‌صورت خالص عملاً امکان‌پذیر نبوده و از نظر متالورژیکی کنترل‌پذیر نیست. در نتیجه، برای ورود کنترل‌شده منیزیم به مذاب، از فروآلیاژی به نام فرو سیلیکو منیزیم استفاده می‌شود.

فرو سیلیکو منیزیم فروآلیاژی مرکب از آهن، سیلیسیم و منیزیم است که تحت شرایط خاص ترمودینامیکی تولید می‌گردد. کاربرد اصلی این آمیژان، تأمین منیزیم مورد نیاز مذاب چدن و تبدیل گرافیت‌های ورقه‌ای به گرافیت کروی می‌باشد که این فرآیند نقش کلیدی در تولید چدن نشکن ایفا می‌کند.

نقش فرو سیلیکو منیزیم در چدن نشکن

افزودن فرو سیلیکو منیزیم به مذاب چدن باعث:

کروی شدن گرافیت‌ها

افزایش استحکام کششی، چقرمگی و مقاومت به ضربه

بهبود ازدیاد طول نسبی و یکنواختی خواص مکانیکی

در چدن خاکستری، گرافیت‌های ورقه‌ای محل تمرکز تنش هستند و رشد ترک را تسهیل می‌کنند، در حالی‌که گرافیت‌های کروی در چدن نشکن مانع انتشار ترک شده و موجب افزایش چشمگیر چقرمگی و داکتیلیته می‌شوند. به‌واسطه این تحول ریزساختاری، استحکام کششی می‌تواند از حدود ۴۰–۶۰ کیلوگرم بر میلی‌متر مربع به ۶۰–۱۱۰ کیلوگرم بر میلی‌متر مربع افزایش یابد.

روش‌های تولید فرو سیلیکو منیزیم

۱. روش سیلیکوترمیک (تخلیه سرباره روی دولومیت)

در این روش، دولومیت کلسینه‌شده به‌وسیله فرآیند سیلیکوترمیک یا آلومینوسیلیکوترمیک احیا می‌شود. عوامل احیاکننده شامل فروسیلیسیم یا ترکیبی از فروسیلیسیم و آلومینیوم هستند.

منیزیم تولیدشده در این فرآیند با فروسیلیسیم اضافی واکنش داده و ترکیب Mg₂Si تشکیل می‌دهد که در کنار آهن، فرو سیلیکو منیزیم را می‌سازد. نوع و مقدار عامل احیاکننده و فلاکس مصرفی از مهم‌ترین پارامترهای کنترلی این فرآیند هستند.

۲. روش غوطه‌وری منیزیم

در این روش، فلز منیزیم در فروسیلیس مذاب غوطه‌ور شده و فرو سیلیکو منیزیم تولید می‌گردد. بررسی‌های صنعتی نشان داده است که این روش از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه‌تر بوده و برای تولید آلیاژهای حاوی حدود ۵ درصد منیزیم عملکرد بسیار مطلوبی دارد.

مزایای استفاده از فرو سیلیکو منیزیم

افزایش جوانه‌زایی و بهبود کیفیت ریخته‌گری

کاهش تشکیل کاربیدها به‌ویژه در مقاطع نازک

بهبود قابلیت ماشین‌کاری

کاهش هزینه‌های عملیات حرارتی

افزایش فاز فریتی و کاهش تردی قطعات

کاربردها

فرو سیلیکو منیزیم به‌طور گسترده در صنایع زیر استفاده می‌شود:

تولید چدن نشکن (داکتیل)

تولید چدن با گرافیت فشرده (CGI)

صنایع ریخته‌گری چدن

تصفیه مذاب در فولادسازی

تولید الکترودهای جوشکاری

کاربرد محدود به‌عنوان منبع سیلیسیم در صنایع خاص از جمله صنعت برق

این آمیژان معمولاً کمی قبل از بارریزی، متناسب با دانه‌بندی و شرایط فرایندی، به پاتیل یا قالب افزوده می‌شود تا منیزیم توسط جوانه‌های گرافیت جذب شده و تنش سطحی گرافیت تغییر یابد و رشد یکنواخت کروی شکل گیرد.

آنالیز شیمیایی معمول فرو سیلیکو منیزیم

عنصر     درصد وزنی

سیلیسیم (Si)            ۴۳ – ۴۸

منیزیم (Mg)           ۶ – ۷

کلسیم (Ca)              ۱.۷ – ۲.۰

سریم (Ce)              ۱.۰ – ۱.۲

عناصر نادر (RE)   ۰.۸ – ۱.۲

آهن (Fe) باقیمانده

دانه‌بندی قابل عرضه

۲–۵ میلی‌متر

۵–۱۵ میلی‌متر

۵–۳۵ میلی‌متر

۱–۳ میلی‌متر

۳–۱۰ میلی‌متر

۱۰–۶۰ میلی‌متر

(دانه‌بندی‌ها بسته به کارخانه تولیدکننده قابل تنظیم است.)

بسته‌بندی

فرو سیلیکو منیزیم توسط شرکت آمیژه مواد آسیا به‌صورت بیگ‌بگ‌های ۱۰۰۰ کیلوگرمی عرضه می‌گردد.

امکان ارائه بسته‌بندی و دانه‌بندی سفارشی مطابق نیاز مشتری وجود دارد.