Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Сплавы кремния и железа FeSi

Кремний является металлоидом серостального или черного цвета, плотность кремния равна 2,334 г/см3, температура плавления 1410° С и кипения 2630°С, теплота плавления кремния 46 кДж/моль (11,05 ккал/моль).

С кислородом кремний образует кремнезем SiO2, существующий в различных модификациях (кварц, тридимит, кристобаллит и кремнеземистое стекло), и неустойчивую моноокись кремния SiO. Моноокись кремния летуча и при температурах ниже 1500° С по-видимому распадается на металл и кремнезем SiO2.

С углеродом кремний образует карбид SiC (карборунд), теплота образования которого равна 51,92 кДж/моль (12,4 ккал/моль). Плотность карборунда составляет 3,2 г/см3, температура плавления (испарения) 2700° С.

С железом кремний сплавляется в любых соотношениях (рис. 1) и образует ряд силицидов — Fe2Si3, FeSi, FeSi2, Fe3Si2 и др., из которых наиболее прочным является ферросилиций FeSi; температура плавления ферросилиция FeSi 1410° С. В системе Fe — Si существуют три эвтектики: первая, соответствующая содержанию 20% кремния Si и температуре плавления 1195° С, вторая — 51% Si и 1212° С и третья — 59% кремния и 1207° С. Температура плавления стандартных сортов ферросилиция не превышает 1370° С.

Диаграмма состояния железо-кремний (Fe-Si)
Рисунок 1. Диаграмма состояния железо-кремний (Fe-Si)

Плотность сплавов кремния с железом изменяется в зависимости от содержания в них Si следующим образом:

Содержание Si, %2045657590
Плотность, г/см3 6,45,153,763,272,55


Таблица 2. Химический состав Ферросилиция (FeSi)
Химический состав Ферросилиция(FeSi)

Сплавам железа и кремния свойственна большая склонность к ликвации, тем большей, чем толще слиток и больше время его затвердевания. Это объясняется большой разницей в плотности существующих фаз в сплавах кремния с железом. При этом одновременное присутствие в сплаве лебоита (содержащего 53,5—56,5% Si и соответствующего примерно Fe2Si5) и примесей алюминия, фосфора и кальция приводит во влажной атмосфере к рассыпанию ферросилиция. Поэтому сплав, предназначенный для длительного хранения, разливают в слитки толщиной не более 100 мм, причем такой сплав не должен содержать 50—70% кремния Si. Читать далее >>

Источник [4] → список литературы.



Читайте также:

Вернуться в начало раздела: Производство ферросплавов
Вернуться на главную: Черная металлургия