Neden saf element değil de ferroalaşım
Alaşım elementlerinin çoğu demirden çok daha yüksek sıcaklıkta erir. Krom 1907 °C, molibden 2620 °C, tungsten 3422 °C'de erir; oysa çelik banyosu genellikle 1600 °C civarındadır.
Demirle alaşımlandığında ergime sıcaklığı belirgin biçimde düşer, yoğunluk banyoya yakınlaşır ve element hızla çözünür. Ayrıca ferroalaşım üretimi, saf metal üretiminden çok daha ekonomiktir: cevherden metalik hale indirgeme tek adımda yapılır.
Üretim yöntemleri
- Karbotermik indirgeme
- Cevher, kok veya kömürle birlikte batık ark ocağında indirgenir. Yüksek karbonlu ferrokrom, ferromangan, ferrosilisyum ve silikomangan bu yolla üretilir. Ekonomiktir, ancak ürün yüksek karbon içerir.
- Metalotermik indirgeme
- İndirgeyici olarak karbon yerine alüminyum ya da silisyum kullanılır. Düşük karbonlu ferrokrom, ferrovanadyum, ferroniyobyum ve ferrotitanyum genellikle bu yolla üretilir. Reaksiyon ekzotermiktir ve karbon girdisi olmadığı için düşük karbonlu ürün elde edilir.
- Perrin ve dekarbürizasyon
- Yüksek karbonlu ferroalaşımın karbonunun oksijen üflenerek ya da cüruf reaksiyonlarıyla düşürülmesi. Orta karbonlu kaliteler böyle elde edilir.
Başlıca ferroalaşımlar
| Ferroalaşım | Tipik kullanım |
|---|---|
| Ferrokrom (FeCr) | Paslanmaz ve alaşımlı çelik. Karbon seviyesine göre HC, MC ve LC kaliteleri. |
| Ferromangan (FeMn) | Mangan kaynağı ve deoksidan. Karbon çelikleri ve yapısal çelikler. |
| Silikomangan (SiMn) | Silisyum ve manganı birlikte sağlar; yapısal çelik üretiminde yaygın. |
| Ferrosilisyum (FeSi) | Deoksidasyon, dökme demirde aşılama, elektriksel çelik. |
| Ferrovanadyum (FeV) | Yüksek dayanımlı düşük alaşımlı çelikler, takım çelikleri. |
| Ferromolibden (FeMo) | Sürünme direnci ve sertleşebilirlik; boru ve basınçlı kap çelikleri. |
| Ferrotungsten (FeW) | Takım ve hız çelikleri. |
| Ferroniyobyum (FeNb) | Mikroalaşımlı boru çelikleri, tane inceltme. |
| Ferrotitanyum (FeTi) | Karbon ve azot bağlama, paslanmaz çelikte stabilizasyon. |
| Ferrobor (FeB) | Sertleşebilirlik artırımı, düşük alaşımlı çelikler. |
| Ferrofosfor (FeP) | Kontrollü fosfor ilavesi gereken özel uygulamalar. |
| Ferrozirkonyum (FeZr) | Deoksidasyon, inklüzyon modifikasyonu, tane inceltme. |
Karbon seviyesi neden kritik
Paslanmaz çelikte karbon, kromla birleşerek tane sınırlarında krom karbür oluşturur. Bu olay çevresindeki bölgeyi kromca fakirleştirir ve malzemeyi tanelerarası korozyona açık hale getirir; buna duyarlılaşma denir.
Bu yüzden paslanmaz çelik üretiminde düşük karbonlu ferrokrom (genellikle C < %0,1 veya %0,2) kullanılır. Yüksek karbonlu ferrokrom ise karbonun sorun olmadığı ya da sonradan giderildiği süreçlerde tercih edilir ve belirgin biçimde daha ucuzdur.
Şartnamenizde yalnızca "ferrokrom" yazmak yetmez. Karbon sınırını, krom aralığını ve silisyum üst sınırını mutlaka belirtin.
Tane boyutu ve ambalaj
Ferroalaşımlar genellikle parça (lump) halinde sevk edilir ve siparişe göre kırılarak boyutlandırılır. Tane boyutu, ilave yöntemine göre seçilir:
- Pota ilavesi için küçük boyut (ör. 10-50 mm) hızlı çözünme sağlar.
- Ocak şarjı için daha iri boyut tercih edilir.
- Tel besleme ve enjeksiyon için toz ya da granül gerekir.
- Aşırı ince malzeme oranı (fines) sınırlanmalıdır; kayıp ve toz sorunu yaratır.
Ambalaj seçenekleri big bag, çelik varil ve dökme sevkiyattır. Oksitlenmeye duyarlı kalemlerde kapalı ambalaj gerekir.
Şartname yazarken
- Ana elementin aralığını yazın (ör. Cr %60-65).
- Karbon, silisyum, kükürt ve fosfor üst sınırlarını belirtin.
- Tane boyutu aralığını ve kabul edilebilir ince malzeme yüzdesini verin.
- Ambalaj ve parti büyüklüğünü belirtin.
- Analiz sertifikası tipini ve numune alma yöntemini sipariş metnine ekleyin.
Sık sorulan sorular
Ferroalaşım nedir?
Ferroalaşım, demir ile bir veya birkaç alaşım elementinin oluşturduğu ara üründür. Alaşım elementini çelik ya da döküm banyosuna taşımak için kullanılır; elementin saf halde eklenmesine göre ergime sıcaklığı düşük, çözünmesi hızlı ve maliyeti belirgin biçimde düşüktür.
En çok kullanılan ferroalaşımlar hangileridir?
Ferrokrom, ferromangan, silikomangan ve ferrosilisyum tonaj olarak en yaygın olanlardır. Bunları ferrovanadyum, ferromolibden, ferroniyobyum, ferrotitanyum, ferrobor ve ferrotungsten gibi özel kalemler izler.
Ferroalaşım nasıl üretilir?
İki temel yol vardır. Karbotermik indirgemede cevher, batık ark ocağında kok ile indirgenir; ekonomiktir ama ürün yüksek karbonludur. Metalotermik indirgemede karbon yerine alüminyum ya da silisyum kullanılır; düşük karbonlu kaliteler genellikle bu yolla üretilir.
Ferroalaşım siparişinde neler belirtilmelidir?
Ana elementin aralığı, karbon ve silisyum üst sınırları, kükürt ve fosfor sınırları, tane boyutu aralığı, kabul edilebilir ince malzeme oranı, ambalaj ve parti büyüklüğü belirtilmelidir. Analiz sertifikası ve numune alma yöntemi de sipariş metnine yazılmalıdır.
Bu yazıda geçen kalemler
Katalogdan açıp kendi şartnamenizi girerek teklif isteyebilirsiniz.
Bu yazı genel bilgilendirme amaçlıdır. Malzeme seçimi ve şartname, kullanım koşullarınıza göre değişir. Aradığınız kalem için katalogdan teklif isteyebilir ya da özel talep açabilirsiniz; teklifiniz en geç 72 saat içinde iletilir.