Co je feromangan?
Feromangan je hromadná feroslitina tvořená převážně manganem (Mn) a železem (Fe) a je jedním z hlavních nosičů manganu používaných v ocelárnách a slévárnách. Obsah manganu se pohybuje od asi 15 % do 95 % v závislosti na jakosti, přičemž většinu zbytku tvoří železo. Slitina se vyrábí zahříváním vsázky manganové rudy, železné rudy a uhlíkatého redukčního činidla, jako je koks, v elektrické obloukové peci nebo vysoké peci, takže obsah uhlíku v hotové slitině je stanoven redukční praxí. Obchoduje se s vysoce-uhlíkovým, středně-uhlíkovým a nízkým{7}}uhlíkovým stupněm a každý z nich vyhovuje jiné fázi výroby oceli.
Proč se do oceli přidává feromangan
Jeho nejdůležitější funkcí je deoxidace. Před odpichem a odléváním musí být odstraněn kyslík rozpuštěný v roztavené oceli, jinak se tvoří plynová poréznost a ne-kovové vměstky, které poškozují mechanické vlastnosti. Mangan reaguje s rozpuštěným kyslíkem za vzniku oxidu manganu, který stoupá do strusky a je odváděn z oceli.
Mangan funguje také jako legující prvek. Zvyšuje tvrdost, pevnost, odolnost proti opotřebení a houževnatost a kombinuje se se sírou, aby se omezil škodlivý účinek sulfidu železa. Tyto účinky vysvětlují, proč je feromangan standardním přídavkem do uhlíkových ocelí, legovaných ocelí, nerezových ocelí a vysokopevnostních konstrukčních ocelí. Jeho odsiřovací účinek a jeho vliv na prokalitelnost jsou zvláště cenné u těžkých profilů a opotřebitelných dílů.
Typické známky a chemie
Tyto tři uhlíkové rodiny pokrývají většinu trhu. Přesná čísla jsou dohodnuta mezi kupujícím a dodavatelem, ale níže uvedené rozsahy představují běžný komerční materiál.
| Rodina | Typický Mn | Typický C | Typické použití |
|---|---|---|---|
| Vysoký-uhlíkový feromangan | 74-82% | 6-8% | Rutinní dezoxidace a legování uhlíkových a legovaných ocelí |
| Středně-uhlíkový feromangan | 74-82% | 1-2% | Oceli, kde musí být omezen příjem uhlíku |
| Nízký-uhlíkový feromangan | 80-90% | 0.1-0.5% | Nízkouhlíkové a nerezové třídy, finální úprava |
Velikosti hrudek se běžně dodávají jako 10-50 mm nebo 50-100 mm, s jemným materiálem prosetým tak, aby se slitina v pánvi předvídatelně rozpouštěla. Poměr manganu k železu a hladiny fosforu, síry a křemíku ovlivňují, kolik slitiny teplo vyžaduje.
Aplikace napříč odvětvími
Výstavba a infrastruktura:oceli používané v budovách, mostech a potrubích závisí pevnost a houževnatost na manganu.
Automobilový průmysl:rámy, ozubená kola, nápravy a bezpečnostní komponenty využívají manganovou-ložiskovou ocel pro pevnost a odolnost proti opotřebení.
Železniční a těžká technika:slitiny s vysokým-manganem se používají v kolejnicích a v odlitcích odolných-otěru.
Slévárenský průmysl:u litinových a ocelových odlitků zlepšuje feromangan pevnost a pevnost profilu.
Výběr a ověření feromanganu
Výběr začíná limitem uhlíku vyráběné oceli, protože uhlík nesený slitinou se musí vejít do konečné specifikace. Rovnováha manganu, hladiny fosforu a síry a velikost hrudek pak rozhodují o tom, kolik materiálu je potřeba na teplo a jak rovnoměrně se rozpouští. Certifikát o analýze zahrnující Mn, C, Si, P a S, spolu s testovaným rozsahem velikostí a hmotností na nádobu, umožňuje tavárně zkontrolovat, zda dodaná slitina odpovídá dohodnuté jakosti. Během skladování je důležitá ochrana proti vlhkosti a opakované testování před použitím je běžnou praxí tam, kde jsou slitiny skladovány po dlouhou dobu.
Často kladené otázky
Otázka: K čemu se používá feromangan?
Jeho hlavní použití je dezoxidace a legování při výrobě oceli, plus přísady do litiny ve slévárnách, kde je vyžadována pevnost a odolnost proti opotřebení.
Otázka: Proč se do oceli přidává mangan?
Mangan odstraňuje rozpuštěný kyslík a spojuje se se sírou a zároveň zvyšuje tvrdost, pevnost, houževnatost a odolnost proti opotřebení.
Otázka: Jaké jsou hlavní třídy feromanganu?
Vysoko-uhlíkové, středně{1}}uhlíkové a nízko{2}}uhlíkové třídy, obvykle uváděné s manganovým rozsahem a maximální úrovní uhlíku dohodnutou mezi kupujícím a dodavatelem.
Otázka: Je feromangan stejný jako elektrolytický kovový mangan?
Ne. Ferromangan je slitina železa-manganu vyráběná tavením, zatímco elektrolytický kovový mangan je rafinovaný mangan vyráběný elektrolýzou pro účely vysoké-čistoty.
Otázka: Jak se dodává feromangan?
Normálně jako hrudky tříděné na 10-50 mm nebo 50-100 mm ve velkoobjemových pytlích nebo sudech, s certifikátem analýzy pro testovanou chemii a rozsah velikostí.
Otázka: Zvyšuje feromangan obsah uhlíku v oceli?
Ano. Vysoce-uhlíkové třídy přidávají znatelný uhlík, takže pokud specifikace oceli omezuje nabírání uhlíku, volí se třídy s nízkým-uhlíkem.