คุณสมบัติของซิลิคอน-โลหะผสมโครเมียม

โครเมียมและซิลิคอนทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างสารประกอบที่เสถียรสองชนิด: CrSi และ CrSi2 เนื่องจากโครเมียมซิลิไซด์มีความเสถียรมากกว่าคาร์ไบด์ เมื่อมีซิลิคอน คาร์บอนบางส่วนจะถูกแทนที่ด้วยซิลิคอน ทำให้เกิดสารประกอบโครเมียมเชิงซ้อนของคาร์โบซิลิกอน จนกระทั่งซิลิไซด์เกิดขึ้น ยุเอ พาฟโลฟศึกษาโครงสร้างเฟสของโลหะผสมหล่อ Cr-Si-Fe-C โดยมีอัตราส่วน Cr:Fe เท่ากับ 1

เมื่อเนื้อหา Si ในโลหะผสมเป็น<20%, it is essentially composed of a single phase (Cr,Fe)3(C,Si)2. This can be considered as the result of some Cr being replaced by Fe and some C by Si in Cr3C2. When the silicon content increases to >20%–29% จะเกิดเฟสเชิงซ้อนใหม่ (Cr,Fe)(Si,C) Cr และ Fe ที่มากเกินไปจะก่อให้เกิดสารประกอบระหว่างโลหะ FeCr กล่าวคือ เฟส σ ระหว่างเนื้อหา Si 29% ถึง 34% จะมีการเพิ่มเฟสใหม่ (Cr,Fe)Si เมื่อ Si เกิน 34% โครเมียม เหล็ก และซิลิคอนจะเกิดซิลิไซด์ ปริมาณซิลิคอนที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดเฟส CrSi2 และ SiC โครเมียมมีความสัมพันธ์กับซิลิคอนมากกว่าเหล็ก ดังนั้น CrSi2 จึงเกิดขึ้นก่อน อย่างไรก็ตาม CrSi2 และ FeSi2 มีโครงสร้างผลึกที่แตกต่างกันและไม่สามารถสร้างสารละลายที่เป็นของแข็งได้ เมื่อปริมาณ Si อยู่ที่ 44%–51% Cr จะทำปฏิกิริยากับ Si เพื่อสร้าง CrSi2 และ FeSi บางส่วนจะทำปฏิกิริยากับ Si เพื่อสร้าง FeSi2 เมื่อปริมาณ Si อยู่ที่ 51%–60% โลหะผสมจะประกอบด้วย Cr-Si2, FeSi2, SiC และ Si จากผลลัพธ์ข้างต้น จะเห็นได้ว่าโลหะผสมเฟอร์โรซิลิกอน-ซิลิคอนโครเมียม-สูงประกอบด้วยโครเมียมและซิลิไซด์ของเหล็ก, SiC และ Si ซึ่งหมายถึงคาร์บอนมีอยู่ในเฟส SiC การวิเคราะห์โครงสร้างของโลหะผสมเฟอร์โรซิลิกอน-โครเมียม-ซิลิคอนที่ผลิตทางอุตสาหกรรมมีความสอดคล้องกับสิ่งนี้ คาร์บอนมีอยู่เป็นเฟส SiC ซึ่งไม่ละลายในเฟสของเหลวของซิลิคอน-โครเมียม{-เฟอร์โรซิลิกอน