Mitä kukin metalliseos todella edistää
Ferromolybdeenia toimitetaan pääasiassa FeMo60:nä ja FeMo70:nä noin 55-75 prosentin molybdeenin kanssa, ja sitä käytetään parantamaan kovettuvuutta, lisäämään lujuutta korkeissa lämpötiloissa ja virumiskestävyyttä sekä vastustamaan haurastumista. Ferronikkeli sisältää tyypillisesti 10-30 prosenttia nikkeliä ja tasapainorautaa, ja sitä käytetään stabiloimaan austeniittia, parantamaan alhaisten lämpötilojen sitkeyttä ja edistämään seosterästen ja ruostumattomien terästen korroosionkestävyyttä. Nämä kaksi elementtiä eivät siksi ole keskenään vaihdettavissa yleisessä mielessä. Molybdeeni korvaa raudan kiinteässä liuoksessa ja muodostaa karbideja, kun taas nikkeli muuttaa teräksen faasitasapainoa. Korvaus toimii vain, jos vaadittu toiminto on se, jonka molybdeeni voi tarjota.
Kovettavuus ja omaisuusyksikkökohtainen hinta
Molybdeeni on erittäin vahva karkaisuaine, joka on noin kolme kertaa tehokkaampi kuin nikkeli saman massan perusteella monissa niukkaseosteisissa teräksissä, joten pienemmällä lisäyksellä saavutetaan sama karkaisu. Tämä ero on korvausargumentin kaupallinen ydin: koska tarvitaan vähemmän seosta, seostuslisäyksen kustannukset karkaistuvuusyksikköä kohti voivat olla alhaisemmat, vaikka molybdeeni maksaa enemmän kilogrammaa kohti kuin nikkeli. Se, suosiiko aritmetiikka todella ferromolybdeeniä, riippuu vallitsevista metallien hinnoista, karkaisevasta profiilin koosta sekä teräksen perushiili- ja mangaanipitoisuudesta, jotka myös vaikuttavat karkaisuun. Korvauspäätös on laskettava uudelleen käypiin hintoihin verrattuna sen sijaan, että se oletetaan kerran.
Sovellukset, joissa korvaaminen toimii
Korvaus on uskottavinta karkaisuissa ja karkaisuissa niukkaseosteisissa teräksissä, joissa nikkeliä lisättiin karkaisukyvyn ja sitkeyden vuoksi faasitasapainovaatimuksen sijaan. Esimerkkejä ovat tietyt hammaspyörä-, akseli- ja rakenneteräkset, joiden hiilipitoisuus on 0,3-0,5 prosenttia, joissa molybdeenilaakerilaadut, kuten 4140-tyyppiset koostumukset, tarjoavat vertailukelpoisia tai parempia karkaisua pienemmällä seospainolla. Se toimii myös lämpöä kestävillä ja virumisen kestävillä teräksillä, joissa molybdeeni on vakiolisäaine ja nikkeliä on läsnä pääasiassa rakenteiden vuoksi. Näissä tapauksissa korvaamista on tuettava lämpökäsittelyn uudelleen-arvioinnilla, koska teräksen kovettumisvaste ja karkaisukäyttäytyminen muuttuvat.
Missä nikkeliä ei voida vaihtaa
Nikkeli on edelleen välttämätön aina, kun tavoitteena on austeniitin stabiilisuus. Austeniittiset ruostumattomat teräkset tarvitsevat nikkeliä pitääkseen austeniittisen rakenteen huoneenlämmössä, eivätkä molybdeenilisäaineet, jotka ovat yleisiä näissä pistelujuusluokissa, eivät voi korvata sitä. Matalalämpötilaiset ja kryogeeniset teräkset luottavat nikkeliin lujuuden vuoksi matalissa lämpötiloissa, ja molybdeeni nostaa sitkeyttä hauraaksi sen sijaan, että alentaa sitä, joten korvaaminen olisi haitallista. Maraging ja tietyt lujat teräkset käyttävät nikkeliä saostumisreaktion perustana. Kaikissa näissä tapauksissa molybdeenillä on oma roolinsa, yleensä yhdistettynä nikkeliin sen sijaan, että se korvaa sitä, ja kaikki muutokset edellyttävät täydellistä mekaanista ja korroosiotestausta.
Kaupalliset ja tekniset tarkastukset
Korvaava ehdotus tulisi arvioida toimituskustannusten perusteella terästonnia kohden, ei pelkästään seoksen hinnan perusteella, koska lisäyspaino, sulatteen talteenotto, tiheys ja seoksen käsittelyominaisuudet vaikuttavat kaikki todellisiin kustannuksiin. Ferromolybdeeni on tiheää ja liukenee helposti, kun taas ferronikkeli voidaan toimittaa muodossa, joka vaatii huolellista lataamista. Arviointiin tulee sisältyä karkenevuustestit, kuten päätykarkaisu tai Jominy-työ, veto- ja iskutestaus sekä sovellettavan terässtandardin tarkistus, koska monet spesifikaatiot määräävät sallitun kemiallisen alueen ja hyväksymätön vaihto asettaisi tuotteen standardin ulkopuolelle. Lopuksi saatavuus ja toimitusajat ovat tärkeitä, koska molybdeeni- ja nikkelimarkkinat liikkuvat itsenäisesti ja tarjonnan etu voi kadota nopeasti.
Usein kysytyt kysymykset
K: Voiko ferromolybdeeni korvata ferronikkelin missä tahansa teräksessä?
Vain silloin, kun vaadittu toiminto on karkaistuvuus tai korkeiden lämpötilojen lujuus. Se ei voi korvata nikkeliä, jos austeniitin stabiilius, alhaisten lämpötilojen sitkeys tai korroosionkestävyys riippuu nikkelistä.
K: Miksi molybdeeniä käytetään pienemmissä lisäyksissä kuin nikkeliä?
Molybdeeni on paljon vahvempi karkaisuaine saman massan perusteella, joten pienemmällä lisäyksellä voidaan saavuttaa samanlainen karkaisu monissa niukkaseosteisissa teräksissä.
K: Mitkä ovat yleisimmät ferromolybdeenilaadut?
FeMo60 ja FeMo70 ovat tavallisia kaupallisia laatuja, jotka sisältävät noin 55-75 prosenttia molybdeeniä kontrolloidun hiilen, piin, kuparin ja fosforin kanssa.
K: Mitkä teräkset sopivat korvaukseen?
Karkaistut ja karkaistut niukkaseosteiset teräkset, joihin nikkeliä lisättiin pääasiassa karkaisua varten, ja lämmönkestävät tai virumisen kestävät teräkset, joissa molybdeeni on tärkein lujittava lisäaine.
K: Mitä testejä vaaditaan ennen vaihtamista?
Kovettumistestaus, veto- ja iskutestaus, tarkastus soveltuvan terässtandardin suhteen ja muunnetun koostumuksen lämpökäsittelyvasteen tarkastelu.
K: Miten kustannusten vertailu tulisi tehdä?
Toimituskustannuksista tuotettua terästonnia kohden, käyttämällä vaadittua lisäyspainoa ja sulatteen talteenottoa kullekin seokselle, eikä itse seoksen kilohintaan.