氮化硅鐵主要具備哪些特性

      氮化硅鐵是由氮化硅與金屬鐵及少量硅、碳等元素組成的復(fù)合合金，主要特性為高溫穩(wěn)定性強(qiáng)、耐磨耐蝕、韌性優(yōu)于純氮化硅，是冶金工業(yè)的關(guān)鍵輔料，也廣泛用于耐火材料、鑄造等領(lǐng)域。

      氮化硅鐵的特性源于 Si?N?的耐高溫、高硬度與鐵的韌性互補(bǔ)，既克服了純氮化硅（脆性大、難加工）的短板，又保留了其優(yōu)勢，具體可概括為 4 點(diǎn)：

      高溫穩(wěn)定性

      主相 Si?N?的熔點(diǎn)高達(dá) 1900℃（分解溫度＞1900℃），鐵的存在進(jìn)一步提升合金的高溫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在 1200-1500℃高溫下仍能保持高強(qiáng)度，無軟化、變形；高溫下不與鋼液中的 Fe、Mn、Cr 等元素發(fā)生有害反應(yīng)，也不溶于鋼液，適合作為 “長效脫氧 / 脫硫劑” 或 “夾雜物改性劑”。

      耐磨與耐腐蝕性

      Si?N?的莫氏硬度達(dá) 9，賦予氮化硅鐵耐磨性，適合制作耐磨部件（如耐火材料骨料）；

      耐酸堿腐蝕：對鋼液中的爐渣、酸性溶液、堿性溶液均有耐受性，Si?N?與腐蝕介質(zhì)反應(yīng)生成的 SiO?保護(hù)膜（致密、穩(wěn)定）可進(jìn)一步阻止腐蝕深入。

      韌性與加工性提升

      純氮化硅脆性大，加入 10%-30% 的鐵后，氮化硅鐵的斷裂韌性提升至 4-6MPa?m1/2，可承受一定的沖擊載荷；鐵的存在降低合金的脆性，便于破碎成不同粒度，滿足不同場景的使用需求（如直接加入鋼包、制作包芯線）。

      冶金反應(yīng)活性可控

      氮化硅鐵中的 Si?N?可緩慢釋放 Si 和 N：Si 能脫氧（生成 SiO?，上浮至爐渣），N 能細(xì)化鋼晶粒（抑制奧氏體晶粒長大）；反應(yīng)速率低于純硅鐵，適合作為 “長效脫氧劑”，避免鋼液中氧含量波動過大。

      氮化硅鐵是 “氮化硅的高溫性能” 與 “鐵的韌性” 結(jié)合的復(fù)合合金，主要價(jià)值在于解決純氮化硅 “脆、難加工” 和傳統(tǒng)合金 “高溫性能差” 的痛點(diǎn)，在鋼鐵冶金、耐火材料、鑄造等領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的作用。未來，隨著特種耐火材料需求的增長，氮化硅鐵將向 “高純度、多功能、綠色化” 方向發(fā)展，進(jìn)一步提升其在高溫工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用占比。