Gjutning av kiselkarbid

Kiselkarbid är en tillsats som används för att smälta smält järn i elektriska ugnar. Tillsatsen av kiselkarbid minskar vit mun i gjutjärnsgjutgods samtidigt som den ökar grafitmorfologin och eutektiska kluster i grafitstrukturer.

Deglar av kiselkarbid (SiC) och grafit är perfekta för högupphettade applikationer, men de kan variera i fråga om lämplighet för olika uppgifter. Tänk på alla relevanta aspekter för att hitta en optimal deglösning.

Ihåliga kärnor

Kiselkarbid, mer känt som karborundum, är ett hårt syntetiskt material med en Mohs-hårdhet på 9, vilket gör det till ett av de hårdaste industriella material som finns idag. Det erbjuder exceptionell slitstyrka, kemisk beständighet, värmeledningsförmåga och motståndskraft mot oxidation eller extrema temperaturer - egenskaper som skiljer det från diamant.

GE:s teknik möjliggör produktion av högkvalitativa kärnor som kan täckas med lågtemperaturkolskal för att producera kompositpartiklar med en rad olika egenskaper, vilket skapar kostnadseffektiva men robusta lösningar för applikationer från eldfasta material till keramiska komponenter.

SEM- och TEM-bilder visade att mikrosfärernas morfologi hade bevarats efter den intensiva magnesiotermiska reaktionen, vilket var ett bevis på denna extraordinära bedrift. De ihåliga strukturerna gör mikrosfärerna lätta.

Det infraröda spektrumet för C-SiC-partiklar med kärnskal liknade det för hydrokol och avslöjade inte någon information om polytyp SiC. Breda band mellan 3600-3000 cm-1 tilldelades som O-H-sträckningsvibrationer associerade med vatten- och alkoholgrupper, medan 2910 cm-1 innehöll sträckningsvibrationer som är karakteristiska för alifatiska alkylkedjor; återstående band indikerade amorfa kolmaterial som framgår av Ramanspektroskopi, specifikt två band belägna 1447 och 1596 cm-1 som var associerade med D- och G-förhållanden inom ett amorft kolprov.

Hög hållfasthet

Kiselkarbid (SiC) är en ogenomtränglig nonoxidkeramik med överlägsen hållfasthet och oxidationsbeständighet vid höga temperaturer, naturligt förekommande som moissanitmineral men massproducerad sedan 1893 för användning som slipmedel. SiC räknas som ett av de hårdaste material som finns.

SiC kan tillsättas till gjutslam för att förbättra deras prestanda. När SiC blandas med gjutjärn minskar det vitaktiga gjutgodset samtidigt som grafitkärnorna och -klustren ökar; dessutom stärker och förbättrar det gjutjärnets mekaniska egenskaper.

Eldfast gjutbart används i stor utsträckning i avfallsförbränningsugnar, masugnar, cementugn dekomponerare / dekomponerare kylare och annan termisk utrustning / ugnar. Det kan tillverkas genom att blanda kiselkarbidpulver med antracit / grafit etc och andra eldfasta råvaror tillsammans med bindemedel / tillsatser för att bilda gjutbar.

Vid gjutning av SiC måste uppslamningen noggrant optimeras med avseende på kemisk sammansättning och pH för att få fram ett tätt material. De bör bestå av minst 65% fast volymfraktion med en idealisk pH-nivå på 8,5 för att säkerställa att ingen SiC löses upp under glidgjutningsprocessen - dessa parametrar är avgörande för hög hållfasthet, hårdhet, motståndskraft mot termisk chock och god värmeledningsförmåga i den slutliga gjutna produkten. Dessutom krävs kompatibla uppslamningar så att de också kan gjutas tillsammans med gjutning av grått gjutjärn.

Snabb sintring

Sintring av kiselkarbid kräver råmaterial av hög kvalitet med betydande processkrympning, men med reaktiv sintringsteknik har detta förändrats. Nu kan stora och komplexa arbetsstycken framställas snabbt med endast mindre problem med processkrympning, vilket möjliggör stora minskningar av produktionstiden för produkter som ugnsinfodringar, komponenter till högtemperaturbrännare, eldfasta sättare och deglar av kiselkarbid.

Keramisk slurry hälls i formar av metall, glas, plast eller vax för att forma önskade arbetsstycken. Väl i formarna appliceras sedan vibrationskrafter, t.ex. pulserande elektrisk ström och ultraljudsvibrationer, för att packa in kiselkarbidkorn i en extremt tät uppslamning, vilket resulterar i ökad teoretisk densitet för förbättrade sintringsprocesser.

När uppslamningen har fått önskad form sintras den genom upphettning med hjälp av tryck, vibrationer och elektrisk ström. Uppvärmningen sker i ett smältbad av fluorit som kan nå sintringstemperaturer utan att koka och som har elektrisk ledningsförmåga.

När uppslamningen har försinterats läggs den i en degel och försluts under lätt konstant tryck med ett kolvlock innan den läggs i en reaktor som kan sintra med hjälp av tryck, vibrationer och elektrisk ström.

Precision

Kiselkarbid har länge varit känt för sin hållbarhet som slipmaterial och används i så skilda applikationer som maskinbearbetning, eldfasta material och keramik. Dessutom kan kiselkarbid gjutas eller formas för att producera komponenter som krävs i slitstarka system för höga temperaturer som finns i flygplan, bilar eller industrimaskiner.

LSFerroalloy tillhandahåller anpassade gjutningstjänster som är skräddarsydda för att uppfylla kundernas krävande specifikationer. Från design till teknik och produktion arbetar vår dedikerade personal med dig i partnerskap för att producera kiselkarbidgjutgods av endast högsta tillgängliga kvalitet.

För att skapa en monolitisk kiselkarbidturbinrotorform gjuts en kiselkarbidglidning som innehåller bimodal fördelning av kiselkarbidpartiklar och vattenblandbar härdbar harts i en gipsform av Paris med önskad form. Efter avlägsnande från formen och inställning i saltsyra för värmebehandling av hållfasthetsförbättring, måste den gjutna kroppen sedan värmas upp igen vid en lämplig temperatur för att omkristallisera kiselkarbid samtidigt som det tystnar allt kol som finns i vattenlöslig hartsmatris.

Kiselkarbid som produceras genom denna process är mycket hård, robust och tät; med låg expansion och värmeuthållighet. Materialet är därför idealiskt för högtrycksapplikationer, t.ex. smältning av metallurgiska råmaterial i deglar. Vidare kan tillsats av kiselkarbid förbättra grafitmorfologin samtidigt som eutektiska grupper i segjärn eller gråjärn ökar och vit mun i gjutna produkter minskar.