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).
Besi Tulen vs Alloy Besi Biasa: Analisis Perbandingan
Walaupun kebanyakan "besi" perindustrian mengandungi bahan tambahan (contohnya, karbon untuk keluli), sifat unik Pure Iron berpunca dari kandungan kekotoran yang minimum.
Harta | Besi Tulen (Beilun) | Keluli rendah karbon | Besi tuang |
Kandungan besi | 99.8-99.99% | 98-99.5% | 92-95% |
Kandungan karbon | ≤ 0. 008% | {{0}}. 05-0.25% | 2-4% |
Kekuatan tegangan | 250-350 MPa | 400-550 MPa | 200-400 MPa |
Kekonduksian elektrik | 10.3 ms/m | 6.99 ms/m | 5.5 ms/m |
Kes penggunaan utama | Teras magnet, implan perubatan | Pembinaan, bahagian automotif | Blok enjin, paip |
Komposisi kimia besi tulen Beilun
Elemen | Beilun Tulen Besi (ppm) | Standard Industri (PPM) | Kesan kekotoran yang rendah |
Besi (Fe) | ≥99.95% | ≥99.8% | Memaksimumkan kebolehtelapan magnet. |
Karbon (c) | ≤8 | ≤20 | Menghapuskan kegunaan dalam kegunaan kriogenik. |
Sulfur (s) | ≤5 | ≤15 | Menghalang retak panas semasa fabrikasi. |
Fosforus (P) | ≤10 | ≤25 | Meningkatkan rintangan kakisan. |
Oksigen (o) | ≤15 | ≤30 | Mengurangkan kemasukan oksida. |
Silikon (SI) | ≤5 | ≤12 | Meningkatkan kestabilan haba. |
Sifat utama besi tulen
1. Prestasi magnet
- Kebolehtelapan (μ): 150, 000 - 300, 000 μH/m (vs 1, 000 - 5, {{8} μH/m untuk keluli).
- Aplikasi: Transformers, mesin MRI, perisai magnet.
2. Kekonduksian Thermal & Elektrik
- Kekonduksian terma: 80 w/m · k (30% lebih tinggi daripada keluli).
- Resistiviti elektrik: 9.7 μΩ · cm (sesuai untuk semikonduktor).
3. Kemuluran & kebolehbaburan
- Pemanjangan: 35-45% (membolehkan penempaan sejuk dan lukisan yang mendalam).
Bagaimana Besi Tulen Dibuat: Proses Pembuatan Beilun
Langkah 1: Penapisan bahan mentah
- Input: 99.7% Fe Scrap atau Hematite Ore.
- Proses: Peleburan induksi vakum (VIM) menghilangkan gas (o₂<20 ppm, N₂ <30 ppm).
Langkah 2: Electroslag Remelting (ESR)
- Tujuan: Menghapuskan kemasukan bukan logam (saiz ≤5 μm).
-Komposisi Slag: Caf₂-cao-al₂o₃ (70:20:10 nisbah).
Langkah 3: Penyucian Akhir
- Penapisan Zon: Mencapai kesucian 99.99% (≤50 ppm jumlah kekotoran).
Aplikasi besi tulen
Industri | Komponen | Mengapa besi tulen? |
Elektronik | Teras induktor | Kerugian teras rendah (≤1.2 w/kg pada 1.5 t/50 Hz). |
Perubatan | Implan pembedahan | Biokompatibiliti, tidak toksik. |
Tenaga | Laminasi Transformer | Fluks tepu tinggi (2.16 t). |
Penyelidikan | Bahagian pemecut zarah | Keserasian vakum ultra tinggi. |
