مع تطور تكنولوجيا درجات الحرارة العالية مثل صهر الحديد والصلب، أصبح تطوير وبحث المواد المقاومة للحرارة والمواد الخام عالية الجودة والفعالة وشيكًا، ويتم استخدام المواد الخام الاصطناعية بشكل متزايد كمواد مقاومة للحرارة ذات مستقبل تطوير. نتريد الفيروسيليكون (Fe-Si3N4) هو مادة اصطناعية جديدة ظهرت في السنوات الأخيرة. يتم تحضيره من سبائك الحديد FeSi75 من خلال تقنية النترتة وعملية التوليف عالية الحرارة.
2. عملية الاختبار
يحتوي نتريد الفيروسيليكون على طور Si3N4، وله بعض الخصائص الممتازة لـ Si3N4، مثل المقاومة العالية للصهر، ومقاومة التآكل الجيدة، والقوة الميكانيكية العالية، ومقاومة الصدمات الحرارية الجيدة، ومعدل التمدد الحراري المنخفض، ومقاومة الأكسدة العالية وسلسلة من المزايا؛ كما يتمتع بخصائص التلبيد الجيدة لأنه يحتوي على طور بلاستيكي Fe. في الوقت نفسه، بالمقارنة مع نتريد السيليكون، فإن سعر نتريد الفيروسيليكون أقل، كما أنه سهل التصنيع والإنتاج، لذلك تم استخدامه كمادة خام للمواد المقاومة للحرارة، ومرحلة الربط عالية الحرارة والمواد الهيكلية عالية الحرارة، وقد تم استخدامه على نطاق واسع في أخدود الحديد في فرن الصهر والطين. في السنوات الأخيرة، تم إجراء المزيد والمزيد من الأبحاث على نتريد الفيروسيليكون وتطبيقه في المواد المقاومة للحرارة، وتم تحقيق بعض الإنجازات. في هذه الورقة، يتم تقديم تركيب وخصائص نتريد الفيروسيليكون وتطبيقه في المواد المقاومة للحرارة القابلة للصب والطين والمركبة، كما تتم مناقشة آفاقه.
في الوقت الحاضر، يتم استخدام نتريد الفيروسيليكون بشكل أساسي في المواد المقاومة للحرارة القابلة للصب والطين والمواد المركبة.
1. قابلة للصب
يركز تطبيق نتريد الفيروسيليكون في الصب بشكل أساسي على الصب بأخدود الحديد Al2O3-SiC-C، والصب بالمغنيسيوم، والصب بالألمنيوم العالي.
1.1 Al2O3-SiC-C حديد قابل للصب بأخدود
تتميز مادة Al2O3-SiC-C القابلة للصب بمقاومة جيدة لتآكل الخبث ومقاومة التآكل، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في الخندق الرئيسي والمقشط والخندق الفرعي لفرن الصهر. ومع ذلك، نظرًا لتطور تكنولوجيا الصهر والتحسين المستمر لمعامل استخدام فرن الصهر ومتطلبات طول عمر فرن الصهر، فإن التحسين الإضافي لعمر مادة Al2O3-SiC-C القابلة للصب ذات الأخدود الحديدي أمر ملح أيضًا. مادة Al2O3-SiC-C القابلة للصب في المرحلة الحالية معرضة للتساقط تحت تأثير الخبث الدوري والهجوم الكيميائي للحديد المنصهر والصدمة الحرارية وتآكل الخبث والحديد. في الوقت نفسه، فإن أكسدة كربيد السيليكون والمواد الكربونية في مادة الصب عند درجات حرارة عالية ستتسبب أيضًا في تلف هيكل المادة، مما سيؤدي إلى تلف مادة الصب.