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            硅鉻合金

             

             
            硅鉻(ferrochronium silicon)
            由硅、鉻、為主成分的鐵合金。又稱硅鉻鐵合金。它主要用作電硅熱法生產中、低、微鐵的中間合金。煉鋼中用作脫氧劑(代替硅鐵)和鉻添加劑。一般含Cr>30%,Si>35%,余量為鐵和少量雜質。根據含碳量分類,如含碳≤0.06%,≤0.10%,≤1.0%等。
            簡史 貝克特(F.M.Becket)及其合作者自1906年起至1940年開發硅還原鉻礦石生產低碳鉻鐵的工藝。最早是用50%~75%Si的硅鐵和硅作還原劑。用硅鐵作還原劑,因鐵高不能生產Cr>70%的低碳鉻鐵。而工業硅價格貴。用鉻礦石先冶煉出硅鉻鐵合金,再與鉻礦石反應得到低碳鉻鐵的方法是經濟的。鉻鐵含Cr>70%,要求鉻礦中Cr:Fe為3:1。1925年貝克特在其專利中公布了硅鉻鐵合金含碳量與含硅量的關系圖。中國吉林鐵合金廠是于1957年開始生產硅鉻鐵合金的。
            性質 鉻與硅在高溫下生成兩種穩定的化合物為CrSi與CrSi2。因為鉻的硅化物比它的碳化物穩定,所以當有硅存在時,部分碳將被硅取代,生成碳硅復合鉻化物,直至生成硅化物。
            巴甫洛夫研究了Cr:Fe=1的Cr-Si-Fe-C系鑄造合金的相結構,結果如下:當合金中Si<20%時,基本上由一個相(Cr,Fe)3(C,Si)2組成??梢哉J為是Cr3C2中部分Cr為Fe取代,部分C由Si取代的結果。當硅含量增加至>20%~29%時即形成新的復合相(Cr,Fe)(Si,C)。過剩的Cr與Fe組成金屬間化合物FeCr,即σ相。含S i29%~34%之間增加了新相(Cr,Fe)Si。當Si超過34%,鉻、鐵與硅形成硅化物。由于含硅量增多而出現CrSi2與SiC相。鉻與硅問的親和力比鐵與硅的大,所以先生成CrSi2。但是CrSi2與FeSi2的結晶構造不同,相互間不能形成固溶體。含Si44%~5l%時,Cr與Si生成CrSi2,部分FeSi與Si生成FeSi2。當Si51%~60%時,合金由CrSi2、FeSi2、SiC與Si組成。從上述結果可以看出含硅高的鉻硅鐵合金是由鉻和鐵的硅化物、SiC及Si組成,即碳是以SiC相存在。工業生產的硅鉻鐵合金的結構分析與此基本吻合。碳以不溶解于液相硅鉻鐵的SiC相存在。在1625℃與1725℃時3種硅鉻鐵合金:含Cr~30%,含Fe20%~25%和含Fe15%~20%的結果。

             

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