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磷生鐵的構成及其相關知識的簡介

日期:2019-05-31 04:23 人氣:

在陽極組裝工序中,磷生鐵起到了巨大的作用。作為一種具有良好導電性能,較高粘結強度等優點的材料,其在生產工藝流程中起到了避免陽極脫落,保證電流在各級之間勻分布等作用。下面我們就“磷生鐵的構成及其相關知識的簡介”來詳細了解下。



【磷元素在磷生鐵中的含量】


磷元素在磷生鐵中顧名思義是陽極組裝澆注中的關鍵元素,由于陽極組裝澆注采用間斷性方式,要求鐵水的流動性較好,磷元素存在可以降低鐵水的粘度,磷與鐵二元素相結合所形成的晶體熔點溫度為1050攝氏度,可知明顯提高鐵水的流動性硬度大,脆性強,易碎等。



磷含量過大可導致磷生鐵環的冷脆性增大,使澆注后的鐵環產生裂紋,嚴重者導致脫落等狀況。因此,既要保證磷元素足夠的含量,使鐵水有良好的流動性,又要使磷生鐵環產生斷紋,磷生鐵中磷的適宜含量應控制在0.6-1.5%之間。


8鎳基合金的主要化學成分(質量分數,%)為:Cr19、Ni52.5、Co5、Ti9、Al5,余量為Fe,通過線切割加工成10mm×10mm×10mm的試樣塊。QPQ處理工藝為:試樣首先在空氣加熱爐內隨爐加熱至500℃,并且保溫1h。


預熱處理后直接移至鹽浴滲氮爐內進行滲氮,爐內CNO-的濃度為29%(質量分數),滲氮溫度分別為590℃、620℃和650℃,滲氮時間5h。


氧化溫度為400℃,處理時間均為30min,然后出爐空冷至室溫,清洗隨爐帶出來的鹽液。利用摩擦磨損試驗、電化學、X射線衍射儀、金相顯微鏡和顯微維氏硬度計系統地研究經不同滲氮溫度下處理后改性表面層的相組成和性能特點。


結果顯示改性表面的微觀結構和相組成與滲氮溫度有關。經QPQ處理后718鎳基合金表面生成滲層,且隨著滲氮溫度的增加,滲層的厚度從7.5μm增加至12.5μm,滲層的形成主要是源于氮的擴散。根據XRD譜線分析,說明滲層主要由CrN、Fe4N組成。


QPQ復合鹽浴滲氮技術能夠顯著地提高鎳基合金的表面性能,其中表面硬度可達1200HV0.1,幾乎是未處理的3倍,而且耐磨性能是未做處理試樣的400倍。在高溫下進行滲氮,表面抗腐蝕性能降低,主要是由于CrN的生成,造成了表面單一相Cr含量的降低,導致表面電勢的降低。


【高磷生鐵的相關知識應用】


高磷生鐵,去碳、去磷的相對速度是氧氣轉爐吹煉高磷生鐵的一對主要矛盾,去磷是矛盾的主要方面,要控制去碳、去磷的相對速度,主要取決于能否快速造成具有去磷能力很強的爐渣和有無適當的熔池攪拌。


磷生鐵在陽極組裝工藝中,該澆注工序是組裝的關鍵的一道工序,直接關系到陽極組裝質量優劣,進而影響著電解槽電流效率變化及鐵碳壓降全系列穩定等關鍵指標,因此磷生鐵的組成及配方,使用方法是保證陽極組裝質量為關鍵技術環節之一。



磷生鐵與磷生鐵環各元素在1300°C的高溫下各元素燒損量不同,碳和硅元素燒損量一般在0.4—0.7%,磷和錳元素一般在0.1—0.3%,硫元素的變化不定,如果控制除硫辦法,就能把硫元素控制在范圍內,否則起相反作用,硫上升標準超限,就會造成不良因素。


目前,極少材料能夠在如此劇烈的氧化對流環境中保持結構和尺寸的完整性。因此,設計和制備有著良好的抗氧化性、抗燒蝕性、抗熱震性并保持一定高溫強度的超高溫熱防護材料成為新型航空航天飛行器亟待解決的問題。目前,有望在1800℃以上溫度使用的材料有難熔金屬材料、陶瓷基復合材料、C/C復合材料。


難熔金屬密度高、加工性能和抗氧化性差,不適為高超聲速飛行器鼻錐和前緣等部位的熱防護材料。C/C復合材料在高溫下容易發生氧化,限制了它在超高溫領域,尤其是在可重復使用飛行器上的應用。


陶瓷基復合材料,特別是過渡金屬硼化物和碳化物,由于具有高熔點(熔點都在3000℃以上)、度、高熱導率和適中的熱脹系數,具有良好的抗燒蝕性和化學穩定性,被認為是高超聲速飛行器和再入式飛行器的鼻錐和前緣等部位前途的熱防護材料。


以上關于“磷元素在磷生鐵中的含量”和“高磷生鐵的相關知識應用”的介紹,希望能讓您了解“磷生鐵的構成及其相關知識的簡介”帶來幫助。