محتوای کروم درآلیاژهای سیلیکون کرومبه طور معمول از 30٪ تا 50٪، با مشخصات رایج شامل 32٪، 35٪، 40٪، 45٪ و 50٪ است. تغییرات در محتوای کروم به طور قابل توجهی بر خواص آلیاژ در ابعاد مختلف تأثیر می گذارد و در نتیجه مناسب بودن آلیاژ برای کاربردهای مختلف را تعیین می کند.
تاثیر کروم بر محصولات آلیاژ کروم سیلیکونی
تاثیر بر خواص فیزیکی
تراکم
کروم چگالی زیادی دارد. همانطور که محتوای کروم درآلیاژ CrSiافزایش می یابد، چگالی آلیاژ بر این اساس افزایش می یابد. این برای برخی از سناریوهای کاربردی که نیاز به کنترل دقیق وزن و چگالی دارند، مانند هوافضا، ابزار دقیق و سایر زمینه ها، اهمیت زیادی دارد.
هدایت حرارتی
هدایت حرارتی کروم نسبتاً کم است. درآلیاژ فرو سیلیکون کروم، تغییرات در محتوای کروم بر هدایت حرارتی آلیاژ تأثیر می گذارد. به طور کلی، هر چه محتوای کروم بیشتر باشد، هدایت حرارتی آلیاژ کمتر است. این ویژگی باعث می شود آلیاژهای کروم سیلیکون با محتوای کروم بالا در برخی موارد که نیاز به عایق یا کنترل انتقال حرارت دارند، دارای ارزش کاربردی بالقوه باشند.
تاثیر بر خواص شیمیایی
مقاومت در برابر خوردگی:
کروم عنصری با مقاومت در برابر خوردگی عالی است. افزایش محتوای کروم در آلیاژهای سیلیکون{0}کروم به طور قابل توجهی مقاومت به خوردگی آنها را بهبود می بخشد. هنگامی که محتوای کروم به سطح معینی می رسد، یک لایه محافظ متراکم اکسید کروم روی سطح آلیاژ تشکیل می شود که به طور موثر ماتریس آلیاژ را از محیط های خورنده خارجی جدا می کند. این ویژگی باعث میشود آلیاژهای کروم{3}سیلیکون-کروم بالا در تجهیزات شیمیایی، مهندسی دریایی و سایر زمینهها برجسته شوند و در برابر فرسایش محیطهای خورنده مانند اسیدها و قلیاها مقاومت کنند.
مقاومت در برابر اکسیداسیون:
کروم مقاومت اکسیداسیون آلیاژهای سیلیکون{0}}کروم را افزایش میدهد. در دماهای بالا، اکسید کروم حاصل از واکنش کروم و اکسیژن، پایداری و نقطه ذوب بالایی دارد و یک لایه محافظ پیوسته روی سطح آلیاژ تشکیل میدهد و از انتشار بیشتر اکسیژن به داخل جلوگیری میکند و در نتیجه سرعت اکسیداسیون آلیاژ را کاهش میدهد. بنابراین، آلیاژهای{3}}سیلیکون کروم{4} بالا{4}}کروم اغلب در محیطهای با دمای بالا مانند تیغههای موتور هوا-و اجزای کوره استفاده میشوند تا عمر مفید آنها در دمای بالا افزایش یابد.
تاثیر بر خواص مکانیکی
استحکام و سختی
کروم یک عنصر تقویت کننده موثر است که به طور قابل توجهی استحکام و سختی آلیاژهای سیلیکون-کروم را بهبود می بخشد. اتم های کروم حل شده در شبکه آلیاژی یک اثر تقویت کننده محلول جامد ایجاد می کنند، شبکه آلیاژ را منحرف می کنند، مانع حرکت نابجایی می شوند و در نتیجه استحکام و سختی آلیاژ را افزایش می دهند. با افزایش محتوای کروم، استحکام و سختی آلیاژ به تدریج افزایش مییابد و به آلیاژهای سیلیکون{3}کروم عملکرد بهتری در کاربردهایی که نیاز به تنش و سایش بالا دارند، مانند ماشینآلات و قالبسازی، میدهد.
چقرمگی و شکل پذیری
مقدار متوسطی از کروم تأثیر کمی بر چقرمگی و شکلپذیری آلیاژهای سیلیکون{0}}کروم دارد. با این حال، محتوای کروم بیش از حد بالا می تواند منجر به کاهش این خواص شود. این به این دلیل است که محتوای کروم بیش از حد، ریزساختار آلیاژ را پیچیدهتر میکند و برخی از فازهای سخت و شکننده را ایجاد میکند و در نتیجه چقرمگی و شکلپذیری را کاهش میدهد. بنابراین، در کاربردهای عملی، محتوای کروم باید به طور منطقی با توجه به الزامات خاص کنترل شود تا تعادل بین استحکام، سختی، چقرمگی و شکلپذیری حاصل شود.
تاثیر بر عملکرد پردازش
عملکرد کار داغ
آلیاژهای کروم{0}سیلیکون{{1}بالا{1}}به دمای گرمایش بالاتر و نیروهای پردازش بیشتر در حین کار گرم نیاز دارند. این به این دلیل است که کروم استحکام و سختی آلیاژ را افزایش می دهد و سختی کار گرم را افزایش می دهد. به طور همزمان، آلیاژهای کروم{4} بالا مستعد نقص هایی مانند ترک در حین کار گرم هستند که به کنترل دقیق تری بر پارامترهایی مانند نرخ گرمایش، دمای پردازش و زمان پردازش برای اطمینان از کار گرم و کیفیت محصول نیاز دارند.
عملکرد سرد کار
افزایش محتوای کروم در آلیاژهای سیلیکون{0}کروم منجر به عملکرد ضعیفتر کار سرد میشود. از آنجایی که کروم استحکام و سختی آلیاژ را افزایش می دهد، به راحتی در طی فرآیندهای سرد کاری مانند کشش و خمش سرد، سختی کار را افزایش می دهد و برای حذف سختی کاری و بهبود قابلیت ماشینکاری، نیاز به چندین فرآیند بازپخت میانی دارد. علاوه بر این، آلیاژهای کروم بالا در حین کار سرد مستعد ترکهای سطحی و سایر عیوب هستند که برای جلوگیری از این عیبها به درمانهای سطحی و تکنیکهای پردازش مناسب نیاز دارند.
