फेरो सिलिकॉन नाइट्राइड की संरचना क्या है?

फेरो सिलिकॉन नाइट्राइड (FeSiN) एक नाइट्राइड फेरोल मिश्र धातु है जो उच्च तापमान पर नाइट्रोजन के साथ फेरोसिलिकॉन पाउडर की प्रतिक्रिया करके बनाई जाती है, जिससे सिलिकॉन का हिस्सा सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4) में परिवर्तित हो जाता है जबकि लोहा धातु बांधने की मशीन के रूप में रहता है। इसकी आपूर्ति पाउडर, दानेदार या ब्रिकेट के रूप में की जाती है और इसे सिलिकॉन सामग्री के बजाय नाइट्रोजन सामग्री पर खरीदा जाता है, जो इसे सामान्य फेरोसिलिकॉन से अलग करता है।

क्योंकि नाइट्रोजन को गैस या हीड्रोस्कोपिक नमक के बजाय एक स्थिर यौगिक में ले जाया जाता है, FeSiN को एक सामान्य गोदाम में संग्रहीत किया जा सकता है और नाइट्रोजन गैस शुद्धिकरण या नाइट्राइड मैंगनीज परिवर्धन के साथ होने वाले नुकसान और धुएं के बिना एक करछुल या भट्ठी में जोड़ा जा सकता है।

विशिष्ट रासायनिक संरचना

संरचना नाइट्रिडेशन मार्ग और आदेशित ग्रेड पर निर्भर करती है। एक प्रतिनिधि वाणिज्यिक विश्लेषण में नीचे दिए गए चार घटक शामिल हैं; संतुलन एल्यूमीनियम, कैल्शियम और ऑक्सीजन के अंश से बना है।

नाइट्रोजन सामग्री सीधे Si3N4 अंश से आती है, क्योंकि सिलिकॉन नाइट्राइड में द्रव्यमान द्वारा लगभग 40% नाइट्रोजन होता है। जब Si3N4 उत्पाद का 40-50% होता है, तो संयुक्त नाइट्रोजन सामग्री लगभग 16-20% की सीमा में आती है। ग्रेड आमतौर पर गारंटीशुदा न्यूनतम नाइट्रोजन स्तर के आधार पर बेचे जाते हैं, और आपूर्तिकर्ता के प्रमाणपत्र में नाइट्रोजन, मुक्त सिलिकॉन और कुल सिलिकॉन का अलग-अलग उल्लेख होना चाहिए।

यह मानक फेरोसिलिकॉन से किस प्रकार भिन्न है

साधारण फेरोसिलिकॉन को एएसटीएम ए100/ए100एम और जीबी/टी 2272 के तहत सिलिकॉन सामग्री और अशुद्धता सीमा द्वारा परिभाषित किया गया है, और इसमें कोई जानबूझकर नाइट्रोजन नहीं है। FeSiN में सिलिकॉन का एक बड़ा हिस्सा पहले से ही नाइट्रोजन से बंधा हुआ है, इसलिए सामग्री स्नान में काफी अलग व्यवहार करती है: यह केवल सिलिकॉन को भंग नहीं करती है और बढ़ाती नहीं है, यह नाइट्रोजन को नियंत्रित तरीके से छोड़ती है क्योंकि नाइट्राइड चरण टूट जाता है। यही कारण है कि FeSiN को डीऑक्सीडाइज़र के बजाय नाइट्राइडिंग और संरचना नियंत्रण योज्य के रूप में निर्दिष्ट किया गया है।

स्टील स्नान में प्रत्येक घटक की भूमिका

सिलिकॉन नाइट्राइड.नाइट्रोजन दाता के रूप में कार्य करता है। घोल में ली गई नाइट्रोजन महीन कार्बोनाइट्राइड और नाइट्राइड के निर्माण को बढ़ावा देती है, ढले हुए अनाज की संरचना को परिष्कृत करती है और तैयार हिस्से की ताकत बढ़ाती है। नाइट्राइड मार्ग गैस शुद्धिकरण की तुलना में बेहतर नाइट्रोजन पुनर्प्राप्ति भी देता है, क्योंकि नाइट्रोजन स्लैग से गुजरने के बजाय कण के घुलने पर पिघल में प्रवेश करती है।

लोहा।नाइट्राइड चरण को पतला करता है, कण को ​​स्लैग परत में प्रवेश करने के लिए पर्याप्त घना रखता है, और वायवीय इंजेक्शन के दौरान प्रवाह क्षमता में सुधार करता है।

मुफ़्त सिलिकॉन.स्नान को डीऑक्सीडाइज़ करता है और गर्मी के सिलिकॉन विनिर्देश को जोड़ता है। लचीले लोहे और कुछ स्टेनलेस ग्रेड के लिए, मुफ्त सिलिकॉन एक फायदा है; कम {{1}सिलिकॉन स्टील्स के लिए मुफ्त सिलिकॉन सामग्री को सीमित करना होगा।

एल्युमीनियम और कैल्शियम.केवल अवशिष्ट मात्रा में मौजूद; वे स्लैग की स्थिति और समावेशन रसायन विज्ञान को प्रभावित करते हैं, इसलिए उन्हें आमतौर पर खरीद विनिर्देश में सीमित किया जाता है।

ग्रेड, आकार और अनुप्रयोग

FeSiN को आम तौर पर तीन आकार बैंड में ऑर्डर किया जाता है: ब्रिकेटेड और गनिंग मिश्रण के लिए 0-1 मिमी, गुरुत्वाकर्षण और वायवीय इंजेक्शन के लिए 1-3 मिमी, और दुर्दम्य बंधन और कोटिंग्स के लिए महीन पाउडर। अनुप्रयोगों में स्टेनलेस और डुप्लेक्स स्टील्स की नाइट्रोजन मिश्रधातु, डक्टाइल और कॉम्पैक्टेड ग्रेफाइट आयरन में संरचना नियंत्रण, टुंडिश और लैडल रिफ्रैक्टरीज़ की बॉन्डिंग और पिघली हुई धातु के संपर्क में आने वाली गनिंग मरम्मत शामिल हैं।

विश्लेषण और गुणवत्ता नियंत्रण

महत्वपूर्ण परीक्षण नाइट्रोजन निर्धारण है, जो आमतौर पर एएसटीएम ई1019 में वर्णित अक्रिय गैस संलयन विधि द्वारा किया जाता है, जिसमें सिलिकॉन और लोहे को गीले रसायन, एक्स किरण प्रतिदीप्ति या प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा द्वारा निर्धारित किया जाता है। क्योंकि FeSiN केवल धीरे-धीरे नमी को अवशोषित करता है, सुखाने के परीक्षण पर होने वाला नुकसान एक उपयोगी जांच है कि बहुत कुछ सही ढंग से संग्रहीत किया गया है और गीले वातावरण के संपर्क में नहीं आया है। कण आकार वितरण को एएसटीएम ई11 की छलनी से सत्यापित किया जाता है, और हरे रंग की ताकत और ड्रॉप प्रतिरोध के लिए ब्रिकेट ग्रेड की जांच की जानी चाहिए।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

Q:फेरो सिलिकॉन नाइट्राइड की संरचना क्या है?
उत्तर: यह लगभग 40-50% सिलिकॉन नाइट्राइड, 35-45% लोहा, 10-20% मुक्त सिलिकॉन और ट्रेस एल्यूमीनियम, कैल्शियम और ऑक्सीजन का मिश्रण है, जो लगभग 16-20% की संयुक्त नाइट्रोजन सामग्री देता है।

Q:क्या फेरो सिलिकॉन नाइट्राइड फेरोसिलिकॉन के समान है?
ए: नहीं। एएसटीएम ए100/ए100एम और जीबी/टी 2272 द्वारा परिभाषित मानक फेरोसिलिकॉन में कोई जानबूझकर नाइट्रोजन नहीं होता है, जबकि FeSiN नाइट्रोजन को सिलिकॉन नाइट्राइड के रूप में बांधता है और गारंटीकृत नाइट्रोजन सामग्री पर बेचा जाता है।

Q:FeSiN में नाइट्रोजन को कैसे मापा जाता है?
उत्तर: एएसटीएम ई1019 की अक्रिय गैस संलयन तकनीक का सामान्य रूप से उपयोग किया जाता है, जो सिलिकॉन और लौह निर्धारण द्वारा समर्थित है और नमी या हानि की पुष्टि करने के लिए सुखाने की जांच की जाती है ताकि यह पुष्टि हो सके कि लॉट ने पानी को अवशोषित नहीं किया है।

Q:FeSiN के कौन से ग्रेड उपलब्ध हैं?
उत्तर: आपूर्तिकर्ता गारंटीशुदा न्यूनतम नाइट्रोजन स्तर के आधार पर बोली लगाते हैं, जो आमतौर पर पाउडर, दानेदार या ब्रिकेट के रूप में लगभग 15% और 25% संयुक्त नाइट्रोजन के बीच होता है।

Q:लौह तत्व क्यों मायने रखता है?
ए: लोहा एक बांधने की मशीन के रूप में कार्य करता है और कण को ​​भारी बनाता है और स्लैग परत के माध्यम से इंजेक्ट करना आसान बनाता है। उच्च लौह सामग्री हैंडलिंग में सुधार करती है, जबकि उच्च सिलिकॉन नाइट्राइड सामग्री प्रति टन वितरित नाइट्रोजन को अधिकतम करती है।

Q:लैडल इंजेक्शन के लिए किस आकार का ऑर्डर दिया जाना चाहिए?
ए: वायवीय इंजेक्शन के लिए 1-3 मिमी दाना और ब्रिकेट और दुर्दम्य मिश्रण के लिए 0-1 मिमी सामान्य विकल्प है। आकार को ASTM E11 परीक्षण छलनी से प्रमाणित किया जाना चाहिए।