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硅在鋼中的作用:
(1)提高鋼中固溶體的強(qiáng)度和冷加工硬化程度使鋼的韌性和塑性降低。
(2)硅能顯著地提高鋼的彈性、屈服和屈強(qiáng)比,這是一般彈簧鋼。
(3)耐腐蝕性。硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%一20%的高硅鑄鐵,是很好的耐酸材料。含有硅的鋼在氧化氣氛中加熱時(shí),表面也將形成一層SiO2薄膜,從而提高鋼在高溫時(shí)的性能。
硅在碳鋼的含量≤0.50%。硅也是鋼中的有益元素。在沸騰鋼中,含硅量很低,硅是作為脫氧元素加入到鋼中。隨著硅含量的提高,鋼的抗拉強(qiáng)度提高,屈服點(diǎn)提高,伸長率下降,鋼的面縮率和沖擊韌性顯著降低。
硅鈣合金是由元素硅、鈣和鐵組成的復(fù)合合金,是一種較為理想的復(fù)合脫氧劑、脫硫劑。被廣泛應(yīng)用于低碳鋼、不銹鋼等鋼種和鎳基合金、鈦基合金等特殊合金的生產(chǎn)當(dāng)中;并適合作轉(zhuǎn)爐練鋼車間用的增溫劑;還可以作鑄鐵的孕育劑和球墨鑄鐵生產(chǎn)中的添加劑。
大約從1907年開始采用電硅熱法生產(chǎn)硅鈣合金。
被廣泛應(yīng)用于低碳鋼、不銹鋼等鋼種和鎳基合金、鈦基合金等特殊合金的生產(chǎn)當(dāng)中;并適合作轉(zhuǎn)爐練鋼車間用的增溫劑;還可以作鑄鐵的孕育劑和球墨鑄鐵生產(chǎn)中的添加劑。
錳的高價(jià)氧化物不穩(wěn)定,受熱后容易分解和被CO還原成低價(jià)的氧化物MnO,在1373K-1473K的溫度區(qū)間,錳的高價(jià)氧化物已經(jīng)分解或還原成MnO。
MnO較穩(wěn)定,只能用碳直接還原,由于爐料中SiO2較高,MnO在沒開始還原時(shí)就與它反應(yīng)成硅酸鹽,富錳渣中的硅錳也是硅酸鹽的形式存在,因此從MnO中還原錳的反應(yīng),實(shí)際上是液態(tài)爐渣的硅酸鹽中進(jìn)行還原的。
爐料中的氧化鐵比氧化錳容易還原,還原出來的鐵與錳組成共熔體,改善了MnO的還原條件。
金屬硅又稱結(jié)晶硅或工業(yè)硅,其主要用途是作為非鐵基合金的添加劑。硅是非金屬元素,呈灰色,有金屬色澤,性硬且脆。生產(chǎn)硅橡膠、硅樹脂、硅油等有機(jī)硅硅橡膠彈性好,耐高溫,用于制作工業(yè)用品、耐高溫墊圈等。
制造高純半導(dǎo)體現(xiàn)代化大型集成電路幾乎都是用高純度金屬硅制成的,而且高純度金屬硅還是生產(chǎn)光纖的主要原料,可以說金屬硅已成為信息時(shí)代的基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè)。