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| 硅鉻合金 |
《硅鉻合金》是中鋼集團吉林鐵合金股份有限公司和冶金工業信息標準研究院起草的文案，2008年8月5日發布，2009年4月1日正式實施，由中國鋼鐵工業協會主管。
簡介
由硅、鉻、鐵為主成分的鐵合金。又稱硅鉻鐵合金。它主要用作電硅熱法生產中、低、微碳鐵的中間合金。煉鋼中用作脫氧劑(代替硅鐵)和鉻添加劑。一般含Cr>30%，Si>35%，餘量為鐵和少量雜質。根據含碳量分類，如含碳≤0.06%，≤0.10%，≤1.0%等。含鉻量不小於30.0%，且含硅量不小於35.0%的鐵、鉻和硅 的合金。其生產工藝分為兩種：一步法(通常稱「有渣法」或「礦石法」)和兩步法 (通常稱「無渣法」)。一步法冶煉所用原料有硅石、鉻礦、焦炭。兩步法冶煉所用 原料有硅石、碳素鉻鐵、鋼屑。兩種冶煉方法，都採用焦炭做還原劑。合金中硅的來源主要是硅石中的SiO2，鉻的來源分別為鉻礦和碳素鉻鐵。均在鐵合金 礦熱爐中進行冶煉而製得。主要用於生產中低碳鉻鐵、微碳鉻鐵的還原劑和煉 鋼的中間合金劑。按硅鉻合金含Si、Cr、C高低可分為多種不同牌號的硅鉻合 金。其合金系組成相為，Si>50%由(Fe·Cr)Si2組成，含Si>40%由(Fe·Cr) Si2和(Fe·Cr)Si組成，含Si>30%由(Fe·Cr)Si和(Fe·Cr)Si組成，Si< 19%時(Fe·Cr)3C和(Fe·Cr)23C6占大多數。由於硅鉻合金相組成決定了爐外降碳效果，所以在工業生產中，硅鉻合金中的含Si量一般控制大於40%。出 爐的硅鉻合金含C一般在0.2—0.8%很難直接使用，必需經過爐外降碳處理，合金含C量可降至0.02%以下，依據用戶要求煉製不同牌號的硅鉻合金。 此外，還有將硅鐵加入液態的高碳鉻鐵中，生產出硅鉻合金。
評價
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係圖。中國吉林鐵合金廠是於1957年開始生產硅鉻鐵合金的。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，生成碳硅複合鉻化物，直至生成硅化物。巴甫洛夫(Ю.А.Павлов)研究了Cr：Fe=1的Cr-Si-Fe-C系鑄造合金的相結構。當合金中Si<20%時，基本上由一個相(Cr，Fe)3(C，Si)2組成。可以認為是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%時即形成新的複合相(Cr，Fe)(Si，C)。過剩的Cr與Fe組成金屬間化合物FeCr，即σ相。含Si 29%～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。由於含硅量增多而出現CrSi2與SiC相。鉻與硅間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Si 44%～51%時，Cr與Si生成CrSi2，部分FeSi與Si生成FeSi2。當Si 51%～60%時，合金由Cr-Si2、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。碳以不溶解於液相硅鉻鐵的SiC相存在。[1]