Železo z visoko čistostjo (večjo ali enako 99 . 9% Fe) in komercialno oceno železa sta v bistvu različni materiali, ločeni z atomskimi profili nečistoče, ki narekujejo njihovo delovanje, aplikacije in vrednost. Evo, zakaj pripadajo različnim vesoljem metalurgije:
1. Atomska arhitektura: nadzor nečistoče
- železo z visoko čisto čistostjo (HPI):
- Kritični nečistoči: kisik (manjši ali enak 10 ppm), ogljik (manjši ali enak 20 ppm), žveplo (manj kot ali enak 5 ppm) .
-Metode proizvodnje: elektrolitsko rafiniranje, zmanjšanje vodika (DRI) ali območje taljenja, ki odstranijo ne-železne atome na nivojih sub-PPM .
- Navadno železo:
- Obseg čistosti: 96–99 . 8%Fe (E . g ., lito železo: 96%, kovano železo: 99,4%).
- prevladujoče nečistoče: ogljik (do 4% v litem železu), silicij (1–3%), mangan, žveplo, fosfor .
- Proizvodna lestvica: taljenje plavbe prednostnih volumna nad atomsko natančnostjo, zaklepanje v nečistoč .
2. Razhajanje uspešnosti: Kako čistost narekuje vedenje
Mehanske lastnosti
|
Lastnina |
Železo z visoko čistomo (5n) |
Lito železo |
Znanstveni vpogled |
|
Moč donosa |
35–50 MPa |
100–300 MPa |
Atomi nečistoč PIN dislokacije, krepitev železa z nizko čistočo 11. |
|
Raztezanje |
40–50% |
2–20% |
Ultra nizki ogljik v HPI omogoča neomejen kristalni zdrs 11. |
|
Trdota |
30–40 HV |
200–1,180 Hb |
Trdota lestvica obratno s čistostjo zaradi odsotnih intersticijskih atomov |
Funkcionalne lastnosti
- Magnetno vedenje:
- HPI ima skoraj nič prisilnosti (<10 A/m) and high saturation magnetization-critical for MRI shields and soft magnetic cores.
- Grafitni kosmiči iz litega železa motijo magnetni tok, zaradi česar je neuporaben v elektroniki .
- Korozijska odpornost:
- HPI tvori pasivno oksidno plast, ko je zlitin s CR, vendar čiste oblike potrebujejo nadzorovana okolja, da se izognemo rje .
- Navadne železne rje agresivno zaradi mikro-galvanskih celic med likalnimi matrici in karbidnimi vključki .
- toplotna/električna prevodnost:
- HPI doseže 80 w/m · k toplotna prevodnost in 96 nΩ · m upornost-superior na nerjavno jeklo za 300%.
- Nečistoče v običajnih železnih elektronih/fononih, razgradljiva prevodnost .
Železo z visoko čistostjo ni zgolj "rafinirano redno železo"-to je izrazito inženirsko gradivo, rojeno iz atomskega nadzora . Njegova vrednost je v odsotnosti: odprava nečistoč, ki sabotira v kritičnih aplikacijah ., ki omogočajo, da se HPI, ki ni mogoče zagotoviti varnost zdravil, ki ne zagotavljajo varnosti z zdravili, ki zagotavljajo varnost z drogami, ki zagotavljajo varnost zdravil.
