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發布時間:2020-08-12 02:13  





金屬硅被稱為半金屬或準金屬,具有金屬的幾種特性。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故廣泛用于作彈簧鋼。純凈的硅是灰色的金屬光澤的非金屬元素。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內冶煉成的產品,主成分硅元素的含量在98%左右(含Si量99.99%的也包含在金屬硅內),其余雜質為鐵、鋁、鈣等。目前,中國生產金屬硅的碳熱法的生產工藝路線:普遍采用的是以硅石為原料,石油焦、木炭、木片、低灰煤等為還原劑,在礦熱電爐中高溫熔煉,從硅石中還原出金屬硅,其為無渣埋弧高溫熔煉過程。

硅在鋼中的作用:
(1)提高鋼中固溶體的強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極限、屈服極限和屈強比,這是一般彈簧鋼。
(3)耐腐蝕性。硅的質量分數為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,表面也將形成一層SiO2薄膜,從而提高鋼在高溫時的性能。
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,鋼的抗拉強度提高,屈服點提高,伸長率下降,鋼的面縮率和沖擊韌性顯著降低。
合金元素硅是一種非常重要的金屬元素,在許多合金材料生產的時候都需要加合金元素硅,合金元素硅的使用可以改變合金材料中的性能,讓許多合金材料性能更加優越和穩定。
因此人們非常重視合金元素硅的使用,作為精密合金材料添加劑,硅合金元素使用也是非常有研究意義。
合金元素硅提高鐵素體和奧氏體的硬度和強度,其作用較錳、鎳、鉻、鎢、鋁、釩等更強;提高鋼的屈服強度和屈強比,并提高疲勞強度。此外硅的質量分數超過3%時,鋼的塑性和韌性顯著降低。

合金元素硅對鋼的顯微組織及熱處理的影響,作為鋼中的合金元素,其質量分數一般不低于0.4%,以固溶體形態存在于鐵素體或奧氏體中,能夠縮小奧氏體相區。
合金元素硅提高退火、正火和淬火溫度,在亞共析鋼中提高淬透性。金屬硅又稱結晶硅或工業硅,其主要用途是作為非鐵基合金的添加劑,是二十世紀六十年代中期出現的一個商品名稱。硅不形成碳化物,可強烈地促進碳的石墨化,在硅含量較高的中碳鋼和高碳鋼中,如不含有強碳化物形成元素,易在一定溫度下發生石墨化。在滲碳鋼中,硅能夠減小滲碳層厚度和碳的濃度。硅對鋼液有良好的脫氧作用。
