Zawartość chromu wstopy krzemowo-chromowezazwyczaj waha się od 30% do 50%, przy typowych specyfikacjach obejmujących 32%, 35%, 40%, 45% i 50%. Różnice w zawartości chromu znacząco wpływają na właściwości stopu w wielu wymiarach, określając w ten sposób przydatność stopu do różnych zastosowań.
Wpływ chromu na produkty ze stopów krzemowo-chromowych
Wpływ na właściwości fizyczne
Gęstość
Chrom ma dużą gęstość. Ponieważ zawartość chromu wStop CrSiwzrasta, gęstość stopu odpowiednio wzrośnie. Ma to ogromne znaczenie w niektórych scenariuszach zastosowań, które wymagają precyzyjnej kontroli masy i gęstości, takich jak przemysł lotniczy, instrumenty precyzyjne i inne dziedziny.
Przewodność cieplna
Przewodność cieplna chromu jest stosunkowo niska. Wstop żelazokrzemowo-chromowy, zmiany zawartości chromu będą miały wpływ na przewodność cieplną stopu. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa zawartość chromu, tym niższa przewodność cieplna stopu. Ta cecha sprawia, że stopy krzemowo-chromowe o wysokiej zawartości chromu mają potencjalną wartość aplikacyjną w niektórych przypadkach, które wymagają izolacji lub kontroli wymiany ciepła.
Wpływ na właściwości chemiczne
Odporność na korozję:
Chrom jest pierwiastkiem o doskonałej odporności na korozję; zwiększenie zawartości chromu w stopach krzemu-chromu znacznie poprawia ich odporność na korozję. Kiedy zawartość chromu osiągnie określony poziom, na powierzchni stopu tworzy się gęsta warstwa ochronna tlenku chromu, skutecznie izolująca osnowę stopu od zewnętrznych mediów korozyjnych. Ta cecha sprawia, że stopy o wysokiej zawartości-krzemu i chromu-chromu wyróżniają się w sprzęcie chemicznym, inżynierii morskiej i innych dziedzinach, będąc odpornymi na erozję mediów korozyjnych, takich jak kwasy i zasady.
Odporność na utlenianie:
Chrom zwiększa odporność na utlenianie stopów krzemu-chromu. W wysokich temperaturach tlenek chromu powstający w reakcji chromu i tlenu ma wysoką stabilność i wysoką temperaturę topnienia, tworząc ciągłą warstwę ochronną na powierzchni stopu, zapobiegając dalszej dyfuzji tlenu do wewnątrz, spowalniając w ten sposób szybkość utleniania stopu. Dlatego stopy-krzemu i chromu o wysokiej zawartości-chromu są często stosowane w środowiskach-o wysokiej temperaturze, takich jak łopatki-silników lotniczych i elementy pieców, aby wydłużyć ich-czas użytkowania w wysokich temperaturach.
Wpływ na właściwości mechaniczne
Siła i twardość
Chrom to skuteczny pierwiastek wzmacniający, który znacznie poprawia wytrzymałość i twardość stopów krzemu-chromu. Atomy chromu rozpuszczone w siatce stopu dają efekt wzmocnienia roztworu stałego, zniekształcając siatkę stopu, utrudniając ruch dyslokacyjny, a tym samym zwiększając wytrzymałość i twardość stopu. Wraz ze wzrostem zawartości chromu wytrzymałość i twardość stopu stopniowo rosną, co zapewnia stopom krzemu-chromu doskonałe właściwości w zastosowaniach wymagających dużych naprężeń i zużycia, takich jak produkcja maszyn i produkcja form.
Wytrzymałość i plastyczność
Umiarkowana ilość chromu ma niewielki wpływ na wytrzymałość i plastyczność stopów krzemu-chromu. Jednakże zbyt duża zawartość chromu może prowadzić do pogorszenia tych właściwości. Dzieje się tak, ponieważ nadmierna zawartość chromu powoduje, że mikrostruktura stopu staje się bardziej złożona, wprowadzając pewne twarde i kruche fazy, zmniejszając w ten sposób wytrzymałość i ciągliwość. Dlatego w zastosowaniach praktycznych zawartość chromu musi być racjonalnie kontrolowana zgodnie z określonymi wymaganiami, aby osiągnąć równowagę pomiędzy wytrzymałością, twardością, wytrzymałością i ciągliwością.
Wpływ na wydajność przetwarzania
Wydajność pracy na gorąco
Stopy o wysokiej zawartości-krzemu i chromu-chromu wymagają wyższych temperatur ogrzewania i większych sił obróbczych podczas obróbki na gorąco. Dzieje się tak, ponieważ chrom zwiększa wytrzymałość i twardość stopu, zwiększając trudność obróbki na gorąco. Jednocześnie stopy o wysokiej-chromie są podatne na wady, takie jak pęknięcia podczas obróbki na gorąco, co wymaga ściślejszej kontroli parametrów, takich jak szybkość nagrzewania, temperatura przetwarzania i czas przetwarzania, aby zapewnić płynną obróbkę na gorąco i jakość produktu.
Wydajność pracy na zimno
Zwiększanie zawartości chromu w stopach krzemu-chromu prowadzi do gorszej wydajności obróbki na zimno. Ponieważ chrom zwiększa wytrzymałość i twardość stopu, łatwo ulega on utwardzaniu przez zgniot podczas procesów obróbki na zimno, takich jak ciągnienie na zimno i gięcie, co zwiększa trudność obróbki i wymaga wielu pośrednich procesów wyżarzania w celu wyeliminowania utwardzania przez zgniot i poprawy obrabialności. Ponadto stopy o wysokiej-chromie są podatne na pęknięcia powierzchniowe i inne wady podczas obróbki na zimno, co wymaga odpowiedniej obróbki powierzchni i technik przetwarzania, aby uniknąć tych wad.
