Klasifikasi Logam Silikon: Membaca Kode Kadar Fe, Al dan Ca

Logam silikon menjangkau pasar sebagai suatu kelompok nilai dan bukan sebagai spesifikasi tunggal. Setiap tingkatan ditentukan oleh tiga unsur yang sama - besi, aluminium, dan kalsium - dan kode yang tercetak pada kantong adalah singkatan dari seberapa erat masing-masing unsur tersebut dipegang. Membaca kode tersebut dengan benar akan menentukan apakah suatu pengiriman sesuai dengan lelehan atau secara diam-diam mendorong paduan yang sudah jadi menuju batas pengotornya.

Mengapa Nilai Ada

Logam silikon diproduksi dengan mereduksi kuarsa dengan karbon dalam tungku listrik. Tidak ada rute tungku praktis yang menghasilkan produk yang benar-benar murni, karena besi, aluminium, dan kalsium masuk bersama kuarsa, dengan reduktor karbon, dan melalui elektroda serta lapisan tahan api. Ketiga elemen ini juga merupakan hal yang paling penting pada paduan dan refraktori yang menggunakan silikon, sehingga perdagangan mengadopsinya sebagai dasar klasifikasi.

Pabrik peleburan ini bekerja dengan tiga faktor penting: pemilihan bahan mentah, pencampuran muatan, dan praktik tungku. Nilai adalah publikasi komersial dari hasil pilihan tersebut, dan merupakan satu-satunya informasi yang biasanya dilihat pembeli sebelum logam tersebut tiba.

Tiga Kotoran Yang Mendefinisikan Setiap Tingkatan

Besimembentuk fase intermetalik keras dalam paduan aluminium dan biasanya merupakan elemen pertama yang dibatasi spesifikasi pengecoran.

Aluminiummempengaruhi fluiditas dan respons lelehan terhadap perlakuan panas, dan sulit dihilangkan setelah berada di dalam logam.

Kalsiummudah menguap di dalam tungku dan sulit dipertahankan pada tingkat yang sangat rendah, itulah sebabnya batasan kalsium yang paling ketat akan menyebabkan harga tertinggi.

Silikon sendiri adalah keseimbangannya. Tingkat metalurgi pada umumnya mengandung sekitar 98% hingga 99,5% silikon, dan perbedaan antara tingkat termurah dan termahal hampir seluruhnya dijelaskan oleh tiga elemen sisa di atas.

Kode Kelas dan Batas Pengotor

Kode kelas	Fe maks	maksimal	Ca maks	Posisi khas dalam pasokan
553	0.50%	0.50%	0.30%	Kelas massal untuk paduan aluminium umum
441	0.40%	0.40%	0.10%	Kelas menengah, umum pada paduan pengecoran
3303	0.30%	0.30%	0.03%	Tingkat kemurnian tinggi untuk lelehan yang menuntut
2202	0.20%	0.20%	0.02%	Kimia yang ketat untuk paduan khusus
1101	0.10%	0.10%	0.01%	Kemurnian tertinggi dalam pasokan komersial rutin

Keluarga yang sama mencakup kode seperti 411, 421, 2502 dan 1501, yang muncul dalam kutipan dan daftar saham lama. Batasan tersebut mengikuti prinsip yang sama dalam menuliskan batas zat besi, aluminium, dan kalsium ke dalam angka, dan batas tersebut paling baik dibaca berdasarkan sertifikat analisis pemasok daripada disimpulkan hanya dari angkanya saja.

Dari Kelas Massal hingga Kelas Kemurnian Tinggi

Kelas 553 adalah pekerja keras keluarga. Ini diproduksi dalam tonase terbesar dan sepenuhnya memadai untuk ingot aluminium, yang spesifikasinya tahan terhadap besi yang relatif tinggi. Grade 441 memperketat setiap batas dan banyak digunakan dalam pengecoran paduan yang memerlukan kontrol lebih baik terhadap zat besi dan kalsium.

Dari sana kode-kode tersebut berpindah ke kelompok dengan kemurnian tinggi. Grade 3303 mengurangi kalsium menjadi 0,03%, grade 2202 menurunkan besi dan aluminium menjadi 0,20%, dan grade 1101, dengan besi dan aluminium sebesar 0,10% dan kalsium sebesar 0,01%, adalah grade paling ketat yang biasanya digunakan untuk keperluan industri. Setiap penurunan skala membutuhkan biaya yang lebih besar, karena kuarsa yang lebih bersih, reduktor abu yang lebih rendah, dan kontrol tungku yang lebih ketat semuanya mengurangi hasil.

Di atas kisaran ini terdapat kadar kimia dan elektronik, yang dihasilkan melalui pemurnian lebih lanjut, bukan melalui peleburan saja. Mereka melayani pasar bahan baku semikonduktor dan kimia dan berada di luar klasifikasi metalurgi biasa yang dijelaskan di sini.

Mencocokkan Nilai dengan Aplikasi

Seleksi didorong oleh spesifikasi produk yang menggunakan silikon, bukan oleh preferensi umum terhadap kemurnian.

Ingot aluminium dan coran umum:grade 553 atau 441, dipilih berdasarkan biaya dan toleransi besi dari paduan akhir.

Paduan pengecoran besi rendah:grade 3303 atau 2202, dimana penambahan silikon tidak boleh menaikkan kandungan besi pada lelehan.

Deoksidasi dan paduan baja:kelas menengah dan massal, di mana penambahan dinilai berdasarkan perolehan, bukan berdasarkan tingkat sisa.

Penggunaan tahan api dan bahan kimia:nilai dipilih untuk konsistensi analisis, karena proses hilirnya sensitif terhadap variasi, bukan terhadap tingkat absolut.

Pengambilan sampel dan analisis menutup lingkaran. Setiap lot cor diambil sampelnya, dianalisis dengan spektrometri emisi optik dan diterbitkan dengan sertifikat, dan nomor lot inilah yang memungkinkan pembeli melacak pengiriman kembali ke kampanye tungku ketika muncul ketidaksesuaian.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

T: Bagaimana klasifikasi logam silikon?
Klasifikasi didasarkan pada kandungan tiga pengotor sisa utama - besi, aluminium dan kalsium - dan setiap kombinasi batasannya diberi kode grade.

Q: Apa arti angka 553, 441 dan 3303?
Mereka adalah singkatan dari kandungan zat besi, aluminium dan kalsium yang maksimal. Grade 553 memungkinkan Fe 0,50%, Al 0,50% dan Ca 0,30%, sedangkan grade 3303 memungkinkan Fe 0,30%, Al 0,30% dan Ca 0,03%.

T: Kelas manakah yang mengandung zat besi paling sedikit?
Dari kode-kode persediaan rutin, grade 1101 mempunyai batas besi paling rendah sebesar 0,10%, diikuti oleh 2202 sebesar 0,20% dan 3303 sebesar 0,30%.

Q: Apakah nomor kelas yang lebih rendah selalu merupakan nilai yang lebih baik?
Tidak. Angka yang lebih rendah berarti jendela pengotor yang lebih ketat dan harga yang lebih tinggi. Sebaiknya proses konsumsinya memang membutuhkan bahan kimia yang lebih ketat.

T: Dapatkah kode seperti 2502 atau 1501 dibandingkan langsung dengan 553 atau 3303?
Mereka mempunyai gagasan pengkodean yang sama tetapi lebih jarang dikutip, jadi batasan pastinya harus diambil dari sertifikat pemasok untuk lot tertentu.

Q: Bagaimana cara memverifikasi nilai setelah pengiriman?
Lot cetakan diambil sampelnya dan dianalisis secara spektrometri, dan sertifikat dikirimkan bersama nomor lot sehingga analisis yang dikirimkan dapat dibandingkan dengan kadar yang dipesan.