Mikä on ferromangaani?
Ferromangaani on bulkkiferroseos, joka koostuu pääasiassa mangaanista (Mn) ja raudasta (Fe), ja se on yksi tärkeimmistä teräksenvalmistajien ja valimoiden käyttämistä mangaanin kantajista. Mangaanipitoisuus vaihtelee noin 15 %:sta 95 %:iin laadusta riippuen, ja rauta muodostaa suurimman osan loppuosasta. Seos valmistetaan kuumentamalla panosta mangaanimalmia, rautamalmia ja hiilipitoista pelkistysainetta, kuten koksia valokaariuunissa tai masuunissa, joten valmiin seoksen hiilitaso määräytyy pelkistyskäytännön mukaan. Korkea---, keski--- ja vähähiilisellä-hiililaaduilla käydään kauppaa, ja jokainen niistä sopii eri teräksenvalmistusvaiheisiin.
Miksi ferromangaania lisätään teräkseen?
Sen tärkein tehtävä on deoksidaatio. Ennen kierteitystä ja valua sulaan teräkseen liuennut happi on poistettava, muuten se muodostaa kaasuhuokoisuutta ja ei--metallisia sulkeumia, jotka vahingoittavat mekaanisia ominaisuuksia. Mangaani reagoi liuenneen hapen kanssa muodostaen mangaanioksidia, joka nousee kuonaan ja poistuu teräksestä.
Mangaani toimii myös seosaineena. Se lisää kovuutta, lujuutta, kulutuskestävyyttä ja sitkeyttä, ja se yhdistyy rikin kanssa rajoittaakseen rautasulfidin haitallista vaikutusta. Nämä vaikutukset selittävät, miksi ferromangaani on vakiolisäaine hiiliteräksissä, seosteräksissä, ruostumattomissa teräksissä ja lujissa rakenneteräksissä. Sen rikinpoistovaikutus ja vaikutus karkaisuun ovat erityisen arvokkaita raskaissa osissa ja kuluvissa osissa.
Tyypilliset arvosanat ja kemia
Kolme hiiliperhettä kattavat suurimman osan markkinoista. Tarkat luvut sopivat ostajan ja toimittajan kesken, mutta alla olevat vaihteluvälit edustavat normaalia kaupallista materiaalia.
| Perhe | Tyypillinen Mn | Tyypillinen C | Tyypillinen käyttö |
|---|---|---|---|
| Korkea{0}}hiilinen ferromangaani | 74-82% | 6-8% | Hiili- ja seosterästen rutiinihapetuksenpoisto ja seostus |
| Keskipitkähiili-ferromangaani | 74-82% | 1-2% | Teräkset, joiden hiilenottoa on rajoitettava |
| Vähähiilinen-ferromangaani | 80-90% | 0.1-0.5% | Vähähiili |
Palakoot toimitetaan normaalisti 10-50 mm tai 50-100 mm, hienojakoinen materiaali seulotaan pois niin, että seos liukenee ennustettavasti kauhaan. Mangaanin ja raudan suhde sekä fosforin, rikin ja piin määrä vaikuttavat kaikki siihen, kuinka paljon seosta lämpö vaatii.
Sovellukset eri toimialoilla
Rakentaminen ja infrastruktuuri:rakennuksissa, silloissa ja putkistoissa käytettyjen terästen lujuus ja sitkeys ovat riippuvaisia mangaanista.
Autot:rungot, vaihteet, akselit ja turvakomponentit käyttävät mangaani{0}}laakeriterästä lujuuden ja kulutuskestävyyden takaamiseksi.
Rautatie ja raskaat koneet:paljon{0}}mangaanipitoisia seoksia käytetään kiskoissa ja kulutusta{1}}kestävissä valukappaleissa.
Valimoteollisuus:valurauta- ja teräsvaluissa ferromangaani parantaa profiilin lujuutta ja lujuutta.
Ferromangaanin valinta ja tarkistaminen
Valinta alkaa valmistettavan teräksen hiilirajasta, koska lejeeringin kantaman hiilen tulee mahtua lopullisen spesifikaation sisään. Mangaanitasapaino, fosfori- ja rikkitasot sekä kokkareiden mitoitus määräävät sitten, kuinka paljon materiaalia tarvitaan lämpöä kohden ja kuinka tasaisesti se liukenee. Analyysitodistus, joka kattaa Mn:n, C:n, Si:n, P:n ja S:n sekä testatun kokoalueen ja säiliön painon, antaa sulattolle mahdollisuuden tarkistaa, että toimitettu metalliseos vastaa sovittua laatua. Kosteussuojalla on merkitystä varastoinnin aikana, ja uudelleen-testaus ennen käyttöä on yleinen käytäntö, kun metalliseoksia säilytetään pitkiä aikoja.
Usein kysytyt kysymykset
K: Mihin ferromangaania käytetään?
Sen pääasialliset käyttötarkoitukset ovat hapettumisen ja seostuksen poistaminen teräksen valmistuksessa sekä lisäykset valuraudaan valimoissa, joissa vaaditaan lujuutta ja kulutuskestävyyttä.
K: Miksi mangaania lisätään teräkseen?
Mangaani poistaa liuennutta happea ja yhdistyy rikin kanssa ja lisää samalla kovuutta, lujuutta, sitkeyttä ja kulutuskestävyyttä.
K: Mitkä ovat tärkeimmät ferromangaanilaadut?
Korkea-hiilinen, keski{1}}hiilinen ja vähähiilinen-hiililaatu, yleensä ostajan ja toimittajan välillä sovittu mangaanivalikoima ja enimmäishiilipitoisuus.
K: Onko ferromangaani sama kuin elektrolyyttinen mangaanimetalli?
Ei. Ferromangaani on sulattamalla valmistettu rauta-mangaaniseos, kun taas elektrolyyttinen mangaanimetalli on jalostettua mangaania, joka on tuotettu elektrolyysillä korkean-puhtausasteen tarkoituksiin.
K: Miten ferromangaani toimitetaan?
Normaalisti kokkareina 10-50 mm tai 50-100 mm:n kokoisiksi seulottuina bulkkisäkeissä tai -tynnyreissä, testatun kemian ja kokoluokan analyysitodistuksella.
K: Nostaako ferromangaani teräksen hiilipitoisuutta?
Kyllä. Korkeat-hiililaadut lisäävät huomattavaa hiiltä, joten alhaiset-hiililaadut valitaan, kun teräsvaatimukset rajoittavat hiilen kerääntymistä.