نویسنده: حسین بیگی
بروزرسانی: ۱۲ تیر ۱۴۰۲
فروآلیاژها، آلیاژهایی بر پایه آهن که حاوی چند عنصر اضافی می‌باشند. آنها به صورت گسترده در صنعت فولاد و آهن برای افزایش خواص فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرند. از متداولترین فروآلیاژها میتوان فروکروم FeCr، فرومنگنز FeMn، فروسیلیس FeSi ،فرووانادیوم FeV ،فرومولیبدن FeMo ، فروتیتانیوم FeTi ،فروبرون FeB ،فرو فسفر FeP ،فروسیلیکومنگنز FeSiMn ،فروآلومینیوم FeAl را نام برد.
پرکاربردترین فروآلیاژها
اما در این مقاله به مهمترین فروآلیاژها و پرکاربردترین فروآلیاژها می پردازیم:
۱. فروآلیاژ فرومنگنز
در میان فروآلیاژهای پرکاربرد صنعت، نام فرومنگنز به دلیل کارایی متعدد این مواد در اکسیژن‌زدایی، گوگردزدایی و بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی در فولاد و چدن به روشنی می‌درخشد. فرومنگنز از ترکیب آهن و منگنز ساخته می‌شود و ظاهری فلزی دارد.
آشنایی با فرومنگنز (Fe-Mn)، فروآلیاژ کاربردی!
فرومنگنزها برای اکسیدزدایی فولاد و چدن، بهبود خواص آنها و برای آلیاژسازی استفاده می‌شوند و در صنایع فولاد و چدن از مهمترین و کاربردی‌ترین فروآلیاژ به شمار می‌روند.
این فروآلیاژ از آهن و منگنز تولید می‌شود و دارای ۶۵ تا ۹۰ درصد منگنز می‌باشدو از سنگ معدنی باحداکثر ۸درصد سیلیس به‌دست می‌آید. کاربرد اصلی آن حذف مواد زائدی مانند اکسیژن و گوگرد در کوره‌های فولادسازی است.
پرکاربردترین فرومنگنزها
این فروآلیاژها تصفیه هیدروژنی نوع پرکربن می شوند که به وسیله فرآیند سیلیکوترمی صورت می‌گیرد. (واکنشی بین سیلیسیم در SiMn خام و سنگ معدن منگنز)
- فروآلیاژهای منگنزی کم کربن (LC Fe-Mn)
- کربن متوسط (MC Fe-Mn)
- پرکربن (HC Fe-Mn)
- آلیاژهای منگنز نیتراته
- منگنز فلزی یا منگنز متال (Mn)
فروآلیاژ منگنز پرکربن
فروآلیاژ منگنزی پرکربن بیشترین کاربرد را در زمینه فرآوری مذاب فولادهای غیرآلیاژی و فولادهای کم آلیاژ کربنی دارد.
دسته‌بندی ابعادی فرومنگنزها
- در اندازه ۲۰ تا ۸۰ میلی‌متر
- ۱۰ تا ۵۰ میلی‌متر
- ۳ تا ۲۵ میلی‌متر
مشخصات فیزیکی و شیمیایی فروآلیاژ منگنز
- ظاهری کلوخه‌ای و جامد
- منگنز خشک بویی منتشر نمی‌کند
- سطح ظاهری فلزی و به رنگ نقره‌ای
- منگنز خالص و باکیفیت عاری از آلودگی
- غیرقابل اشتعال ،غیرواکنش‌پذیر و در آب حل نمی‌شوند.
- نقطه ذوب فرومنگنزها بین ۱۰۵۰ تا ۱۲۶۰ درجه سانتی‌گراد
- چگالی حدود ۷.۳ تا ۷.۴ گرم بر سانتی‌متر مکعب و چگالی حجمی ۳۴t/m است.
- منگنز انبار شده ،در گذر زمان لایه‌ای از اکسید تیره رنگ بر سطح منگنز به وجود می‌آید.
کاربردهای مهم فرومنگنزها در صنعت
- اکسیژن‌زدایی و گوگردزدایی
- بهبود سختی‌پذیری فولاد
- قابل استفاده در تمامی‌صنایع ریخته‌گری و فولادسازی
- قابلیت ترکیب با گوگرد برای جلوگیری از تشکیل سولفیدآهن
- کمک به بهبود استحکام کششی، کارپذیری، سختی، مقاومت سایشی و چقرمگی
- کمک به جایگزینی منگنز به‌جای نیکل و کاهش هزینه در گریدهای آستنیتی سری ۲۰۰
۲. فروآلیاژ فروسیلیس منیزیم
برای افزایش استحکام چدن بهترین راه استفاده از فروسیلیس منیزیم است. فروسیلیس منیزیم باعث گرد و کروی شدن گرافیت در چدن شده و از همین طریق به مهار رشد ترک در چدن نشکن کمک می‌کند. افزایش استحکام با افزودن فروسیلیس منیزیم، به از بین رفتن این مکان‌ها کمک می‌کنند.
آشنایی با فروسیلیس منیزیم MgFeSi
فروسیلیس منیزیم که با نام فروسیلیکو منیزیم شناخته می‌شود و از فرآورده‌های مهم سیلیس است که کارخانجات با کوره‌های قوس الکتریکی آن را تولید می‌کنند. درحقیقت میزان سیلیس موجود در این آمیژان تعیین‌کننده درصد خلوص آن است.
مشخصات شیمیایی و فیزیکی فروسیلیس منیزیم
- در انواع بی‌بو و بودار
- در شرایط خاص قابلیت جرقه زدن دارد
- دمای ذوب فروسیلیکو منیزیم ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد
- شبیه کلوخه‌هایی با رنگ خاکستری و متمایل به نقره‌ای
- از تماس با فروسیلیکو منیزیم بپرهیزید و در صورت تماس مستقیم، بلافاصله بشویید.
- ترکیبات اصلی سیلیس، منیزیم و آهن است، اما عناصر و ترکیبات افزودنی موجود در آن شامل کربن، آلومینیوم، منگنز، کروم، کلسیم، لانتوم، مس و… هستند.
- در محیط خشک، قابلیت اشتعالی ندارد اما در محیط مرطوب، اسیدی یا بازی، شرایط خوردگی به‌وجود می‌آید. (در اثر خوردگی فروسیلیکو منیزیم، گازهای اشتعال‌پذیر متساعد می‌شود که باعث اشتعال‌پذیری کلوخه‌ها می‌شود.)
کاربردهای فروسیلیس منیزیم در صنعت
- در تولید فولادهای کربنی
- در ساخت فولادهای سیلیکونی
- استحکام بخشی آن به تولیدات چدنی
- افزایش‌دهنده مقاومت کششی و استحکام قطعات صنعتی
- منبع سیلیکون خالص در صنعت برق
- تولید چدن نشکن دارای گرافیت فشرده
- تولید فلزات مختلف و استفاده از آن در صنعت ذوب فولاد
- ساخت فولاد ضدزنگ به‌عنوان یک ترکیب اصلی
- استفاده سایزهای متفاوت ۲تا۵ ، ۵تا۱۵ و ۱۵تا۳۰ میلی‌متر در ساخت چدن داکتیل یا نشکن
مزایای استفاده از فروسیلیس منیزیم
- کاهش مصرف کاربید در صنایع ریخته‌گری مقاطع نازک
- افزایش‌دهنده میزان و سطح فاز فریت و کاهش تردی قطعات
- افزایش جوانه‌زنی در فاز مذاب برای عملکرد بهتر، بهره‌وری بیشتر و کیفیت بالاتر در ریخته‌گری
- کاهش هزینه‌های تولید و هزینه مربوط به عملیات اجرایی
- افزایش قابلیت ماشین‌کاری در آلیاژها
- تقویت اتصالات گرافیکی
قیمت و خرید فروسیلیس منیزیم در بازار ایران
فروسیلیکو منیزیم به‌صورت کلوخه‌ای به فروش می‌رود و دارای دانه‌بندی مشخص شده در بسته‌بندی‌هایی در وزن‌های ۲۵ کیلوگرمی، ۵۰ کیلوگرمی‌و ۱۰۰ کیلوگرمی‌عرضه می‌شوند. برای تشخیص اصل بودن محصول به‌رنگ خاکستری متمایل به نقره‌ای و همچنین برخورداری از سطحی شبیه به فلز در کلوخه‌ها توجه کنید.
۳. فروآلیاژ فروسیلیس
معرفی فروآلیاژ فروسیلیس
فروسیلیس نوعی فروآلیاژ از آهن و سیلیکون که به دلیل خواص و کاربردهای منحصربفردش به طور گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. با ۷۵-۹۰٪ سیلیکون و ۵-۲۵٪ آهن، فروسیلیکون به عنوان یک ماده جامد خاکستری نقره ای تا خاکستری تیره ظاهر می‌شود.
انواع فروآلیاژهای فروسیلیس
- فروسیلیس %۷۵ (FeSi75)
- فروسیلیس %۶۵ (FeSi65)
- فروسیلیس %۴۵ (FeSi45)
- فروسیلیس %۱۵ (FeSi15)
پرکاربردترین فروآلیاژ های فروسیلیس در بازار
- فروسیلیس استاندارد (FeSi)
- فروسیلیکون با خلوص بالا (FeSi HP)
- فروسیلیس کم آلومینیوم (FeSi-LA)
- فروسیلیس منیزیم (FeSiMg)
پرکاربردترین فروسیلیس، عامل آلیاژی در فولاد و چدن
یکی از کاربردهای اصلی فروسیلیس به عنوان یک عامل آلیاژی در تولید فولاد و چدن برای افزایش خواص آنها به آهن مذاب یا فولاد می‌باشد. فروسیلیس استحکام، سختی و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژها را بهبود می‌بخشد. همچنین به خواص مغناطیسی درجات خاصی از فولاد کمک می‌کند.
اکسید زدایی فروسیلیس در فولادسازی
در فرآیند فولادسازی، فروسیلیس به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل می‌کند. با حذف اکسیژن از فولاد مذاب، از تشکیل اکسیدهای نامطلوب جلوگیری می‌کند و کیفیت محصول نهایی را تضمین می‌کند. این خاصیت اکسید زدایی برای تولید فولاد با کیفیت بالا با خواص مکانیکی عالی بسیار مهم است.
فروسیلیس در صنعت
- صنعت فولاد
- صنعت ریخته گری
- تولید فروآلیاژ
- صنایع شیمیایی
- تولید منیزیم
- صنعت جوشکاری
- صنعت نیمه هادی ها
- صنعت خودرو
- جداسازی محیط متراکم در معدن
سهم فروسیلیس در تولید منیزیم
فروسیلیس یک فروآلیاژ همه‌کاره با کاربردهای قابل توجهی در فولادسازی، ریخته گری، ساخت نیمه هادی، معدن، و تولید منیزیم است.
۴. فروآلیاژ فرمولیبدن
معرفی فرمولیبدن
فرمولیبدن نوعی فروآلیاژ که از آهن Fe و مولیبدن Mo تشکیل شده که به دلیل خواص منحصر به فردش معمولاً به عنوان یک عامل آلیاژی در صنایع مختلف استفاده می‌شود. فرمولیبدن حاوی درصد بالایی از مولیبدن است که معمولاً از ۶۰٪ تا ۷۵٪ متغیر است و ترکیب باقیمانده از آهن و عناصر کمیاب تشکیل شده است.
مشخصات شیمیایی و فیزیکی فرمولیبدن
فرمولیبدن دارای استحکام عالی، نقطه ذوب بالا و هدایت حرارتی و الکتریکی خوب است. در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و برای کاربرد در محیط های سخت مناسب است. افزودن فرمولیبدن به آلیاژها استحکام، چقرمگی و مقاومت آنها در برابر حرارت و خوردگی را بهبود می‌بخشد.
کاربرد فرمولیبدن
- تولید فولاد و آلیاژ
- تولید فولاد ضد زنگ
- ساخت ابزار و قالب
- الکترونیک و انرژی
قیمت جهانی فرمولیبدن
قیمت فرمولیبدن در معرض نوسانات بازار است. معمولاً به صورت قیمت هر تن متریک یا قیمت هر پوند می باشد. قیمت جهانی فرمولیبدن تحت تأثیر عواملی مانند حجم تولید، روند مصرف، سیاست‌های تجاری و تقاضای کلی صنایع مصرفی است.
