מהי סגסוגת ברזל וכיצד להשתמש?

Oct 30, 2023השאר הודעה

סגסוגת ברזל הידועה כחומרי ייצור פלדה עבורה משמשת כתוסף בתהליך היציקה או ייצור הפלדה, למעשה, זהו מונח כללי לסגסוגות המורכבות מברזל ואלמנטים כגון סיליקון, מנגן, כרום וטיטניום.

ferroalloy used as additive raw material in steelmaking

עם התפתחות המדע והטכנולוגיה המודרניים, סוגי סגסוגות הברזל מתרחבים ללא הרף. ישנם סוגים רבים של סגסוגות ברזל וישנן שיטות סיווג רבות. הם מסווגים בדרך כלל לפי השיטות הבאות.

 

סוגים שונים של סגסוגות ברזל

 

סגסוגת ברזל בודדת סגסוגות המכילות רק אלמנט סגסוג אחד נקראות סגסוגות חד-פרוליות. הזנים העיקריים שלו כוללים פרוסיליקון, פרומנגן, פרוכרום, פרומוליבדן, פרוטיטניום, פרוטונגסטן, סיליקון תעשייתי, פרובורון, פרובנדיום, מנגן מתכתי וכו'.
סגסוגת ברזל מרוכבת אלה המכילים שני יסודות סגסוגת או יותר נקראים סגסוגות ברזל מרובות רכיבים. הזנים העיקריים הם סגסוגת סיליקון-סידן, סגסוגת מנגן-סיליקון, סגסוגת סיליקון-כרום, סגסוגת אלומיניום סיליקון-סידן, סגסוגת מנגן-סיליקון-אלומיניום, סגסוגת סיליקון-סידן-בריום, סגסוגת סיליקון-אלומיניום-בריום וכו'.
סיווג לפי תכולת הפחמן בסגסוגות ברזל ישנם פחמן גבוה, פחמן בינוני, נמוך פחמן, מיקרו פחמן, אולטרה מיקרו פחמן וזנים אחרים.
סיווג לפי שיטת ייצור ישנן סגסוגות ברזל של תנור פיצוץ, סגסוגות ברזל של תנור חשמלי, סגסוגות ברזל מחוץ לתנור (תהליך תרמי מתכת) סגסוגות ברזל, סגסוגות ברזל להפחתת מצב מוצק ואקום, סגסוגות ברזל מממירות, סגסוגות ברזל אלקטרוליטיות וכו'.
מוצרים ניטרידיים מוצרים ניטרידים מיוצרים על ידי ניטרידינג ושיטות אחרות תוך שימוש באבקת פרומנגן או פרוכרומיום בתנאי טמפרטורה גבוהים. הזנים העיקריים שלו כוללים nitride ferromanganese, ferrochrome nitride וכו'.
גושי תחמוצת ניתן להוסיף גם גושי תחמוצת המופחתים בקלות על ידי ברזל ישירות לפלדה המותכת כחומרי סגסוג. למשל, גושי תחמוצת מוליבדן וכו'.

 

השימושים בסגסוגת ברזל מסוגים שונים

 

סגסוגת ברזל, אחד מחומרי הגלם החשובים החיוניים לתעשיית הפלדה ולתעשיית היציקה המכנית. הוא משמש בעיקר: ראשית, כמסיר חמצון להסרת עודפי חמצן בפלדה מותכת; שנית, כתוסף אלמנט מתג לשיפור האיכות והביצועים של

פְּלָדָה.

משמש כמסיר חמצון תהליך ייצור הפלדה הוא תהליך בו משחררים ברזל מותך ומסיר זיהומים מזיקים כמו זרחן וגופרית על ידי נשיפת חמצן או הוספת חומרים מחמצנים. ככל שתהליך זה מתקדם, למרות שברזל חזיר נעשה לפלדה, תכולת [O] בפלדה המותכת עולה. [O] קיים בדרך כלל בצורה של [FeO] בפלדה מותכת. אם החמצן העודף שנותר בפלדה לא יוסר, הוא לא ייוצק לתוך בילט פלדה מוסמך, ולא תתקבל פלדה בעלת תכונות מכניות טובות. לשם כך יש צורך להוסיף כמה יסודות בעלי כוח קשירה חזק יותר עם חמצן מאשר ברזל, ושקל להוציא את התחמוצות שלהם מהפלדה המותכת ולהיכנס לסיגים, ובכך להסיר את [O] מהפלדה המותכת. תהליך זה נקרא דה-אוקסידציה. הסגסוגת המשמשת לניקוי חמצון נקראת מסיר חמצון. חוזק הקישור של יסודות שונים בפלדה מותכת לחמצן, כלומר יכולת ההתחמצנות, הוא בסדר מחלש לחזק כדלקמן: כרום, מנגן, פחמן, סיליקון, ונדיום, טיטניום, בורון, אלומיניום, זירקוניום וסידן. לכן, סגסוגות ברזל המורכבות מסיליקון, מנגן, אלומיניום וסידן משמשות בדרך כלל לניקוי חמצון בייצור פלדה.
משמש כסוכן סגסוגת לפלדת סגסוגת תכונות שונות בשל מרכיבי הסגסוג השונים שהיא מכילה. תכולת אלמנטים מתג בפלדה מותאמת על ידי הוספת סגסוגות ברזל. סגסוגת הברזל המשמשת להתאמת התוכן של אלמנטים מתג בפלדה נקראת סוכן סגסוגת. סוכני סגסוג נפוצים כוללים סגסוגות ברזל המכילות סיליקון, מנגן, כרום, מוליבדן, ונדיום, טונגסטן, טיטניום, יהלום, ניקל, בורון, ניוביום, זירקוניום ואלמנטים אחרים.
משמש כחומר חיסון לגרעין גביש יציקה אחד האמצעים לשיפור התכונות של ברזל יצוק ופלדה הוא שינוי תנאי ההתמצקות של היציקה. על מנת לשנות את תנאי ההתמצקות, פעמים רבות מוסיפים סגסוגות ברזל מסוימות כגרעיני גביש לפני היציקה ליצירת מרכז הגרגירים, כך שהגרפיט שנוצר הופך עדין ומפוזר והגרגרים מתעדנים, ובכך משפרים את ביצועי היציקות.
שימושים אחרים בתעשיות המתכות והכימיות, סגסוגות ברזל משמשות יותר ויותר כמדיה בעיבוד מינרלים וכחומרי גלם להכנת מוצרים מסוימים וחומרים טהורים במיוחד (יסודות או תרכובות).

The Metal Casting Process

שלח החקירה

whatsapp

טלפון

דוא

חקירה