Kas yra ferosilicio nitrido milteliai ir kaip jie gaminami?

Ferosilicio nitrido milteliai yra sudėtinė keramikos{0}}metalo medžiaga, kurią daugiausia sudaro geležis (Fe), silicis (Si) ir azotas (N). Jame paprastai yra apie 40–50 % silicio nitrido (Si₃N4), 35–45 % geležies (Fe) ir įvairaus kiekio silicio (Si) ir kitų smulkių elementų, priklausomai nuo gamybos proceso. Ši medžiaga gaunama reaguojant silicio milteliams arba ferosilicio lydiniui (dažniausiai FeSi 75) su azoto dujomis aukštoje temperatūroje, paprastai nuo 1200 laipsnių iki 1450 laipsnių, naudojant procesą, vadinamą tiesioginiu nitridavimu.

Gamyba pradedama nuo smulkių ferosilicio dalelių, kurios dedamos į azoto{0}}turinčią krosnį. Kylant temperatūrai, ferosilicio silicis reaguoja su azotu, sudarydamas silicio nitridą. Esama geležis tokiomis sąlygomis nereaguoja su azotu, bet veikia kaip rišiklis ir padeda stabilizuoti miltelių struktūrą. Rezultatas yra smulkūs, pilkšvi arba žalsvi milteliai, kurie yra labai stabilūs aukštoje temperatūroje ir pasižymi puikiu cheminiu inertiškumu.

Šio tipo milteliai vertinami ne tik dėl didelio terminio ir cheminio stabilumo, bet ir dėl nemetalinio priedo vaidmens plieno gamybos ir liejimo pramonėje. Skirtingai nuo tradicinio ferosilicio, ferosilicio nitrido pranašumas yra kontroliuojamas azoto išskyrimas metalurginio proceso metu, o tai gali padėti pagerinti galutinio lydinio mechanines savybes, ypač didelio stiprumo plienuose. Miltelių forma taip pat leidžia lengvai įmaišyti į išlydytus metalus arba kaip iš anksto -legiruotų mišinių dalį. Jo gamybai reikia tiksliai kontroliuoti temperatūrą ir azoto srautą, kad būtų užtikrinta norima fazės sudėtis ir dalelių charakteristikos.