מנגן בפלדה
מנגן וסיליקון הם יסודות הסגסוג העיקריים בפלדת פחמן, ומנגן הוא אחד ממסירי החמצון העיקריים בתהליך ייצור הפלדה, כך שכמעט כל הפלדות צריכות להיות דה חמצון עם מנגן. למוצרי החמצן הנוצרים על ידי דה-חמצון מנגן יש נקודת התכה נמוכה יותר וקלים לצוף. מנגן יכול גם להגביר את אפקט הסרת החמצון של סיליקון ואלומיניום וחומרים חזקים אחרים. כל הפלדות התעשייתיות מוסיפות כמות קטנה של מנגן כחומר מסיר גופרית, כך שניתן לגלגל את הפלדה בחום, לזייף ולעבד אחרת ללא שבר. מנגן הוא גם יסוד סגסוג חשוב: בפלדת סגסוגת, ניתן להוסיף יותר מ-15 אחוז מנגן כדי להגביר את החוזק המבני.
סיליקון בפלדה
הסיליקון הוא אלמנט הסגסוג השני בחשיבותו אחרי מנגן בברזל חזיר ופלדת פחמן. בייצור פלדה, סיליקון משמש בעיקר כמסיר חמצון למתכת מותכת או כתוסף סגסוג להגברת החוזק ושיפור תכונות הפלדה. הסיליקון הוא גם תווך יעיל לגרפיטציה, שהופך את הפחמן בברזל יצוק לפחמן גרפיטי חופשי. ניתן להוסיף סיליקון לברזל יצוק אפור סטנדרטי ולברזל רקיע עד 4 אחוזים. כמויות גדולות של מנגן וסיליקון מתווספות לפלדה בצורה של סגסוגות ברזל.
סגסוגת סידן סיליקון
מכיוון שלסידן יש זיקה חזקה עם חמצן, גופרית, מימן, חנקן ופחמן בנוזל הפלדה, סגסוגת הסידן-סיליקון משמשת בעיקר להסרת חמצון, הסרת גזים וקיבוע גופרית בנוזל הפלדה. הוא מייצר אפקט אקסותרמי חזק כאשר מוסיפים אותו לפלדה מותכת. סידן הופך לאדי סידן בפלדה הנוזלית, מה שמייצר אפקט ערבוב ומועיל להעלאת תכלילים לא-מתכתיים. הסרת החמצון של-סידן מסגסוגת סיליקון גורמת לתכלילים גדולים יותר-ל-לציף לא-מתכתיים ומשנה את הצורה והטבע של התכלילים.
יישומים
סגסוגת סידן-משמשת לייצור פלדה נקייה, פלדה איכותית-עם תכולת חמצן וגופרית נמוכה, ופלדה בעלת ביצועים מיוחדים עם תכולת חמצן וגופרית נמוכה במיוחד. הוספת סגסוגת סיליקון- של סידן יכולה לבטל את סתימת פיות המצקת בפלדה עם אלומיניום כמסיר החמצון הסופי וחסימת פיות הפח ביציקה מתמשכת. בזיקוק פלדה מחוץ לכבשן, אבקת סידן-סיליקון או חוט ליבה מספקים דה-אוקסידציה והסרת גופרית, שולטת בצורת הסולפידים ומשפרת את קצב ניצול הסידן. בייצור ברזל יצוק, סגסוגת סידן-סיליקון פועלת גם כחומר חיסון, ועוזרת ליצור גרפיט דק או כדורי, מה שהופך את פיזור הגרפיט האפור מברזל יצוק לאחיד, מפחית את הנטייה לברזל יצוק לבן והגברת הסיליקון תוך הסרת גופרית לשיפור איכות הברזל היצוק.
שאלות נפוצות
מדוע מוסיפים מנגן לפלדה?זהו מסיר חמצון ומסיר גופרית, ואלמנט סגסוג חשוב התומך בעבודה חמה ללא שבר.
מה עושה סיליקון בברזל יצוק?הוא פועל כמדיום לגרפיטציה, והופך פחמן לגרפיט חופשי.
מה עושה סגסוגת סידן-סיליקון?הוא משחרר חמצון, משחרר גז, מתקן גופרית, משנה תכלילים ופועל כחומר חיסון בברזל יצוק.
מדוע משתמשים במנגן לניקוי חמצון כמעט בכל הפלדות?מנגן הוא אחד ממסירי החמצון העיקריים בייצור פלדה והוא גם משתלב עם גופרית, כך שכמעט כל פלדה עוברת שחרור חמצון עם מנגן במהלך הייצור.
אילו דרגות פלדה משמשת לייצור-סגסוגת סיליקון?פלדה נקייה, פלדה- באיכות גבוהה עם תכולת חמצן וגופרית נמוכה, ופלדה בעלת ביצועים- מיוחדים עם תכולת חמצן וגופרית נמוכה במיוחד.
