硅钙
硅钙不叫硅化钙,含钙22~35%,硅60~65%,铁<6%的合金。YB 525—65规定含钙量分别不小于31%、28%和24%。主要用作铸铁的孕育剂。硅钙合金的还原能力很强,也用作优质钢的脱氧剂。由于钙在炼钢温度下活性很大,效果不易稳定,宜加入某种减缓剂。
作为钢的脱氧剂,多采用硅-钙-钡合金或硅-钙-钡-铝合金,或硅-钙-锰合金。1
基本信息
- 中文名
硅钙
- 外文名
calcium silicon
- 注意
不叫硅化钙
- 钙含量
22~35%
- 硅含量
60~65%
- 铁含量
<6%
- 用途
用作铸铁的孕育剂
- 应用学科
冶金术语
概述
碱土金属
、
、
、
和
是位于门捷列夫元素周期表小第Ⅱ族元素。原子中电子配置的特点是
、
、
、
和
,这就决定了这些元素与氧有很大的亲和力和在铁中很低的溶解度。碱土金属的溶解度(at%)与温度的关系如下:
1600℃下的液态铁溶解(at%)
、
、
和
。由于碱土金属在纯态时有很高的蒸气压,因而它若以纯态形式用于炼钢和铸造是困难的,同时纯态的碱土金属很昂贵也很短缺。随着冶金工业需求的增加,导致需要以合金形式生产。虽然碱土金属实际上不与铁相互作用,但是它们可以与硅生成热力学稳定的硅化物。因而可以通过冶炼含硅的碱土金属铁合金来解决。
碱土金属的某些热力学性质如右图所示。
大量生产的是硅钙合金,含有其它碱土金属的含硅铁合金生产量较小。
金属钙及其与硅和其它元素的合金(复合铁合金)广泛用作炼钢的脱氧剂。用钙使铁液脱氧按下式反应:![]()
1600℃ 当
时,
。钙的相互作用系数(1600℃)
。
除了镁和稀土金属以外,钙也可以降低阻碍球化石墨生成的氧含量和硫含量,促进铸件中石墨的球化。钙广泛地用作炼钢和合金的变性剂。用纯钙或它的合金处理金属熔体可以改善金属的物理化学性质,有利于改善成品钢材和铸件中氧化物和硫化物夹杂的形态。
钙存在两种变体:低温下稳定的面心立方晶格
,在737K转变为六方晶格的
。如同其它碱土金属一样,钙有很高的蒸气压。蒸气压
与温度关系的表达式为
,计算结果如下:
温度,K | 1273 | 1473 | 1673 | 1778 |
| 1.837 | 12.35 | 53.83 | 98.97 |
可以利用钙易气化的性质来生产纯钙。由氧化钙和铝组成的炉料在
真空下加热到1200℃,在耐热罐中进行还原反应,
将钙蒸气从反应区抽出,在罐的冷凝区凝聚。
用碳还原氧化钙(石灰)和硅石的方法来生产硅钙。含钙低(
、
)的硅钙合金采用硅热法。2
硅钙板
硅钙板(纤维增强硅酸钙板)是以硅质材料、钙质材料为基材,以纤维为增强材料,经过成型、蒸压养护而成的纤维增强硅酸钙板制品。该种板材具有轻质、高强、不燃、十湿变形小等良好的综合性能,特别适用于复合墙体的墙画内、外面板,还可以用作吊顶板,是一种很有发展前途的建筑用薄板材。