Tierras Raras de Silicio
2024.12.27
Las aleaciones de silicio y hierro de tierras raras son muy efectivas como agentes modificadores en el acero. China es uno de los primeros países en desarrollar, producir y aplicar aleaciones de silicio y hierro de tierras raras. Sin embargo, hasta la fecha, todavía se utiliza principalmente el método de reducción de silicio único. Este método tiene un alto consumo total de energía; para crear buenas condiciones de reducción durante el proceso de fundición, se requiere una gran cantidad de cal para formar escoria y ajustar la alcalinidad de la escoria. Debido a la cantidad relativamente alta de escoria en la fundición, el rendimiento de las tierras raras es bajo; y el contenido de Ca y Al en el producto es alto. En el extranjero, las aleaciones de hierro de tierras raras y las aleaciones de tierras alcalinas se funden principalmente mediante el método de reducción de carbono. Este método, que utiliza materias primas minerales baratas y produce directamente la aleación en hornos de mineral de gran capacidad, puede reducir significativamente los costos de producción. Sin embargo, generalmente se enfrenta a dificultades debido a la formación de escoria o carburantes en el horno, lo que resulta en un deterioro significativo de la calidad de la aleación y de los indicadores económicos de toda la tecnología de producción. China también ha realizado intentos beneficiosos en este sentido.
La aleación de silicio y hierro de tierras raras generalmente contiene un 17% - 37% de tierras raras, Si 35% - 46%, Mn 5% - 8%, Ca 5% - 8%, Ti 6%, el resto es hierro. La aleación es de color gris plateado, con un punto de fusión de 1473-1573°C.
Los metales de tierras raras son de forma sólida, tienen un brillo metálico, son duros y quebradizos, y se rompen fácilmente. La aleación de silicio y hierro de tierras raras es de color gris plateado. La aleación de magnesio, silicio y hierro de tierras raras brilla con un tono azul en una matriz de color gris plateado. La densidad de la aleación intermedia de tierras raras es de 4.5-4.7 g/cm3, con un punto de fusión de 1200-1260°C.
El hierro fundido blanco de alto cromo se utiliza como material resistente al desgaste en industrias como la maquinaria minera, la agricultura y la construcción. Actualmente, el problema con el hierro fundido de alto cromo es que su resistencia al desgaste y tenacidad no pueden alcanzar una buena combinación en condiciones específicas de trabajo. China tiene abundantes recursos de tierras raras, y mediante el tratamiento de modificación con tierras raras, la estructura del hierro fundido de alto cromo se puede refinar, y combinada con el proceso de tratamiento térmico correspondiente para mejorar su rendimiento. Cuando la cantidad de tierras raras añadida es de aproximadamente 0.9%, la resistencia al desgaste y tenacidad del hierro fundido de alto cromo alcanzan la mejor combinación.
Las aleaciones de ferrosilicio de tierras raras son muy efectivas como desnaturalizantes en el acero. China es uno de los primeros países en el desarrollo, producción y aplicación de aleaciones de ferrosilicio de tierras raras. Sin embargo, hasta ahora se sigue utilizando un solo método térmico de electro-silicio. El consumo total de energía de este método es alto; en el proceso de fundición, para crear buenas condiciones de reducción, se debe agregar una gran cantidad de escoria de cal y ajustar la alcalinidad de la escoria. La cantidad de escoria de fundición es relativamente grande y el rendimiento de tierras raras es bajo; el contenido de Ca y Al en el producto es alto. En los países extranjeros, las ferroaleaciones de tierras raras y las ferroaleaciones de tierras alcalinas se funden básicamente mediante el método de calor de carbono del método original. Este método puede reducir en gran medida el costo del producto debido al uso de materias primas baratas y a la producción directa de aleaciones en hornos sumergidos de alta capacidad, pero suele ser bastante difícil debido a la formación de escoria o nódulos de carburo en el horno. Esto ha llevado a un grave deterioro de la calidad de la aleación y de todos los indicadores técnicos y económicos de producción. Mi país también ha realizado intentos útiles. Las aleaciones de ferrosilicio de tierras raras generalmente contienen un 17%-37% de tierras raras, un 35%-46% de Si, un 5%-8% de Mn, un 5%-8% de Ca, un 6% de Ti, y el resto es hierro. La aleación es de color gris plateado con un punto de fusión de 1473-1573 °C. Las ferroaleaciones de tierras raras son abultadas, metálicas, duras y quebradizas, y fáciles de triturar. Las aleaciones de ferrosilicio de tierras raras son de color gris plateado. Las aleaciones de ferrosilicio de tierras raras brillan de color azul en una matriz gris plateada. La densidad de la aleación maestra de tierras raras es de 4.5-4.7 g/cm3, y el punto de fusión es de 1200-1260 °C. Como material antidesgaste, el hierro fundido blanco de alto cromo se ha utilizado ampliamente en maquinaria minera, agricultura, materiales de construcción y otras industrias. En la actualidad, el problema del hierro fundido de alto cromo es que su resistencia al desgaste y tenacidad no pueden lograr un buen ajuste en condiciones de trabajo específicas. China es rica en recursos de tierras raras, y la estructura del hierro fundido de alto cromo se refina a través de metamorfismo de tierras raras, y su rendimiento se mejora mediante un proceso de tratamiento térmico correspondiente. Cuando la cantidad de tierras raras es aproximadamente del 0.9%, la resistencia al desgaste y la tenacidad del hierro fundido de alto cromo logran el mejor ajuste.
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