فروآلیاژها چگونه تولید می شوند؟
فروآلیاژها به دو روش با استفاده از موادی مانند سنگ آهن، کانی های غیر آهنی، کک زغال سنگ و زغال سنگ تولید می شوند. همانطور که قبلا اشاره کردیم، با معرفی کوره های قوس الکتریکی، استفاده از کوره بلند کاهش یافت. با این حال، برخی از فروآلیاژها مانند فرومنگنز هنوز از این طریق تولید می شوند.
فروآلیاژها در کوره های قوس الکتریکی طی یک واکنش کربوترمال تولید می شوند. در این واکنش‌ها، اکسیدهای موجود در ماده خام در حضور آهن و کک با کربن و مونوکسید کربن احیا شده و فروآلیاژها را تشکیل می‌دهند. برای تولید برخی از فروآلیاژها عناصر مختلف لازم به آهن مذاب اضافه می شود و فرآیند ساخت انجام می شود.
در چه مواردی از فروآلیاژ استفاده می شود؟
فروآلیاژها به مواد مذاب اضافه می شوند تا به یک ترکیب شیمیایی خاص دست یابند و خواص لازم برای تولید یک محصول خاص را فراهم کنند. این مواد کاربردهای زیادی دارند که در ادامه به معرفی چند مورد از آنها می پردازیم.
اکسیژن زدایی
اکسیژن زدایی توسط فروآلیاژها در فرآیند فولادسازی انجام می شود.برای ساخت فولاد، آهن خام باید اکسید شود. در طی این فرآیند کربن، گوگرد، فسفر و غیره.
به طور معمول، مقداری از اکسیژن در طول فرآیند اکسیداسیون در آهن باقی می ماند. این مقدار اکسیژن باقیمانده در هنگام انجماد باعث ایجاد سوراخ های کوچکی در آهن می شود که باعث کاهش کیفیت محصول نهایی می شود. این باید قبل از تکمیل فرآیند اکسیژن‌زدایی انجام شود.
جوانه زنی در ریخته گری آهن
فروآلیاژها معمولاً در صنایع ریخته گری برای اصلاح شرایط انجماد آهن مذاب استفاده می شوند. مانند هسته اولیه کریستال که تشکیل مرکز کریستال را ساده می کند و دانه های کریستال را به طور یکنواخت در سراسر توده آهن مذاب توزیع می کند. نتیجه این فرآیند افزایش سختی شمش های حاصل از سرد شدن است. افزودن عناصر خاصی مانند فروسیلیس و فرومنگنز به آهن مذاب قبل از ریخته‌گری نیز باعث ایجاد پراکندگی کربن یکنواخت در سراسر ساختار می‌شود. در واقع کربن موجود در چدن به صورت لایه ای توزیع می شود.عوامل توسعه دهنده به یکنواخت شدن این پراکندگی و کاهش شکنندگی محصول نهایی کمک می کنند. بنابراین استحکام آهن اشباع شده بیشتر است.
ذوب شدن
فروآلیاژهای مورد استفاده در فرآیند تغییر خواص فولاد را آلیاژ می نامند. به عنوان مثال، فروکروم، فرووانادیوم و فرومنگنز را عوامل آلیاژی می نامند.
هنگامی که این مواد با فولاد مذاب ترکیب می شوند، باعث بهبود و تغییر خواص محصول نهایی می شوند. به عنوان مثال، افزودن عنصر کروم به فولاد مذاب، کیفیت ساختاری آن را بهبود می بخشد و آن را بهبود می بخشد. در واقع، افزودن کروم فاز آلفا را با شبکه کریستالی مکعبی، یعنی فریت، پایدارتر می کند و استحکام فولاد را افزایش می دهد. همچنین افزودن کروم مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد و نقش مهمی در بهبود محصول نهایی دارد. اکنون می دانید که چرا تمام فولادهای ضد زنگ دارای کروم هستند.
با توجه به کاربرد گسترده فروآلیاژها در صنایع و اهمیت کیفیت آنها، تولید این ترکیبات باید با ماشین آلات مدرن، مجهز و بر اساس استانداردهای جهانی انجام شود.
