Pure iron, one of the most versatile and foundational materials in modern industry, is defined by its near-total absence of impurities (typically >99,8% Fe).
Čisté železo verzus bežné zliatiny železa: porovnávacia analýza
Zatiaľ čo väčšina priemyselných „železa“ obsahuje prísady (napr. Uhlíkom pre oceľ), jedinečné vlastnosti Pure Iron vychádzajú z jeho minimálneho obsahu nečistoty.
Majetok | Čisté železo (beilun) | Nízka uhlíková oceľ | Liatina |
Obsah železa | 99,8–99,99% | 98–99,5% | 92–95% |
Obsah | ≤ 0. 008% | {{0}}. 05–0,25% | 2–4% |
Pevnosť v ťahu | 250 - 350 MPa | 400 - 550 MPa | 200 - 400 MPa |
Elektrická vodivosť | 10,3 ms/m | 6,99 ms/m | 5,5 ms/m |
Primárne použitie | Magnetické jadrá, lekárske implantáty | Konštrukcia, automobilové diely | Bloky motora, potrubia |
Chemické zloženie Beilunovho čistého železa
Prvok | Beilun Pure Iron (PPM) | Priemyselný štandard (PPM) | Vplyv nízkych nečistôt |
Železo (FE) | ≥ 99,95% | ≥ 99,8% | Maximalizuje magnetickú priepustnosť. |
Uhlík (c) | ≤8 | ≤20 | Eliminuje krehkosť v kryogénnom použití. |
Síra (s) | ≤5 | ≤15 | Zabraňuje horúcemu praskaniu počas výroby. |
Fosfor (p) | ≤10 | ≤ 25 | Zvyšuje odolnosť proti korózii. |
Kyslík (O) | ≤15 | ≤30 | Znižuje inklúzie oxidu. |
Kremík (Si) | ≤5 | ≤12 | Zlepšuje tepelnú stabilitu. |
Kľúčové vlastnosti čistého železa
1. Magnetický výkon
- Permeability (μ): 150, 000 - 300, 000 µh/m (vs. 1, {000 - 5, 000} µh/m pre oceľ).
- Aplikácie: Transformátory, MRI stroje, magnetické tienenie.
2. Termálna a elektrická vodivosť
- Tepelná vodivosť: 80 W/m · K (30% vyššia ako oceľ).
- Elektrický odpor: 9,7 µΩ · cm (ideálne pre polovodiče).
3. Trvnosť a formovateľnosť
- Predĺženie: 35–45% (umožňuje kovanie za studena a hlboké kreslenie).
Ako sa vyrába čisté železo: Výrobný proces Beilunu
Krok 1: Rafinácia suroviny
- Vstup: 99,7% Fe Scrap alebo hematitová ruda.
- Proces: Indukčné topenie vákua (VIM) odstraňuje plyny (o₂<20 ppm, N₂ <30 ppm).
Krok 2: Elektroslag prehodnocovanie (ESR)
- Účel: Eliminuje nekovové inklúzie (veľkosť ≤ 5 um).
-Zloženie trosky: Caf₂-Cao-Al₂o₃ (pomer 70:20:10).
Krok 3: Konečné čistenie
- Rafinácia zóny: dosahuje 99,99% čistotu (≤ 50 ppm celkovú nečistoty).
Aplikácie čistého železa
Priemysel | Komponent | Prečo čisté železo? |
Elektronika | Induktor | Nízka strata jadra (≤ 1,2 w/kg pri 1,5 T/50 Hz). |
Lekársky | Chirurgické implantáty | Biokompatibilita, netoxická. |
Energia | Laminácie transformátora | Vysoký saturačný tok (2,16 T). |
Výskum | Častíc Accelerator | Ultra vysoká vákuová kompatibilita. |
