Вміст хрому вкремнієво-хромові сплавизазвичай коливається від 30% до 50%, із загальними характеристиками, включаючи 32%, 35%, 40%, 45% і 50%. Варіації вмісту хрому значно впливають на властивості сплаву в багатьох вимірах, тим самим визначаючи придатність сплаву для різних застосувань.
Вплив хрому на кремнієві хромові сплави
Вплив на фізичні властивості
Щільність
Хром має велику щільність. Як вміст хрому вСплав CrSiзбільшується, відповідно збільшиться щільність сплаву. Це має велике значення для деяких прикладних сценаріїв, які вимагають точного контролю ваги та щільності, таких як аерокосмічна промисловість, точні прилади та інші галузі.
Теплопровідність
Теплопровідність хрому відносно низька. вферосиліційно-хромовий сплавзміни вмісту хрому вплинуть на теплопровідність сплаву. Загалом, чим вищий вміст хрому, тим нижча теплопровідність сплаву. Ця особливість робить кремнієво-хромові сплави з високим вмістом хрому потенційно корисними для застосування в деяких випадках, коли потрібна ізоляція або контроль теплопередачі.
Вплив на хімічні властивості
Стійкість до корозії:
Хром є елементом з чудовою стійкістю до корозії; збільшення вмісту хрому в кремнієвих-хромових сплавах значно покращує їх стійкість до корозії. Коли вміст хрому досягає певного рівня, на поверхні сплаву утворюється щільна захисна плівка з оксиду хрому, яка ефективно ізолює матрицю сплаву від зовнішнього корозійного середовища. Завдяки цій характеристиці високо{3}}кремній-хромові сплави виділяються в хімічному обладнанні, морській техніці та інших галузях, оскільки вони стійкі до ерозії агресивних середовищ, таких як кислоти та луги.
Стійкість до окислення:
Хром підвищує стійкість кремній-хромових сплавів до окислення. При високих температурах оксид хрому, що утворюється в результаті реакції хрому та кисню, має високу стабільність і високу температуру плавлення, утворюючи суцільну захисну плівку на поверхні сплаву, запобігаючи подальшій дифузії кисню всередину, таким чином уповільнюючи швидкість окислення сплаву. Тому високо-кремнієві-хромові сплави часто використовують у середовищах із високими-температурами, як-от лопаті-аеродвигунів і компоненти печей, щоб подовжити термін їх служби-при високих температурах.
Вплив на механічні властивості
Міцність і твердість
Хром є ефективним зміцнюючим елементом, який значно покращує міцність і твердість кремнієвих-хромових сплавів. Атоми хрому, розчинені в решітці сплаву, створюють ефект зміцнення твердого розчину, спотворюючи решітку сплаву, перешкоджаючи руху дислокацій і, таким чином, збільшуючи міцність і твердість сплаву. Зі збільшенням вмісту хрому міцність і твердість сплаву поступово зростають, надаючи кремнієвим-хромовим сплавам чудову продуктивність у сферах застосування, що вимагають високих навантажень і зношування, наприклад у машинобудуванні та виготовленні форм.
В'язкість і пластичність
Помірна кількість хрому мало впливає на в’язкість і пластичність кремнієвих-хромових сплавів. Однак надмірно високий вміст хрому може призвести до зниження цих властивостей. Це пояснюється тим, що надмірний вміст хрому робить мікроструктуру сплаву складнішою, вводячи деякі тверді та крихкі фази, таким чином знижуючи в’язкість і пластичність. Тому в практичних застосуваннях вміст хрому необхідно раціонально контролювати відповідно до конкретних вимог, щоб досягти балансу між міцністю, твердістю, в’язкістю та пластичністю.
Вплив на продуктивність обробки
Продуктивність гарячої роботи
Високо-кремній-хромові сплави вимагають вищих температур нагріву та більшої сили обробки під час гарячої обробки. Це пояснюється тим, що хром підвищує міцність і твердість сплаву, що ускладнює гарячу обробку. Водночас сплави з високим вмістом -хрому схильні до таких дефектів, як тріщини під час гарячої обробки, що вимагає суворішого контролю таких параметрів, як швидкість нагрівання, температура обробки та тривалість обробки, щоб забезпечити плавну гарячу обробку та якість продукції.
Продуктивність холодної обробки
Збільшення вмісту хрому в кремнієвих-хромових сплавах призводить до погіршення холодної обробки. Оскільки хром підвищує міцність і твердість сплаву, він легко піддається деформаційному зміцненню під час процесів холодної обробки, таких як холодне витягування та згинання, що ускладнює механічну обробку та вимагає кількох проміжних процесів відпалу для усунення деформаційного зміцнення та покращення оброблюваності. Крім того, сплави з високим вмістом-хрому схильні до тріщин на поверхні та інших дефектів під час холодної обробки, що вимагає відповідної обробки поверхні та методів обробки, щоб уникнути цих дефектів.
