فروآلیاژ چیست و در صنعت چه کاربردی دارد؟

 فروآلیاژها چه هستند؟

فروآلیاژها، آلیاژی از آهن به‌همراه تعدادی دیگر از عناصر ازجمله آلومینیوم، کروم، منگنز، سیلیس و غیره هستند که درصد متفاوتی از هر کدام می‌تواند در آن با توجه به مورد استفادۀ محصول، وجود داشته باشد. فروآلیاژها مانند دیگر آلیاژها که برای تولید انواع آلیاژهای فلزی و غیرفلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از فروآلیاژها موجب می‌شود تا محصولات فولاد و چدن کیفیت متفاوتی داشته باشند، که هر یک از این موارد برای استفادۀ خاص کاربرد خواهند داشت. این مورد موجب می‌شود تا در تولید صنایع فولاد و چدن، صنایع فولاد و همچنین در ریخته‌گری از فروآلیاژها استفاده شود.

فروآلیاژها انواع مختلفی دارند که در نقاط مختلف جهان با توجه به نیاز بازار مصرف، تولید شده و در دسترس مشتریان قرار می‌گیرند. از انواع فروآلیاژها می‌توان به فروسیلیکومنگنز، فروکروم، فروسیلیس و فروکروم اشاره کرد.

باتوجه به وجود صنایع فولادی در کشورمان نیز، تعداد زیادی از این فروآلیاژها تولید شده و برای رفع نیاز در صنایع مختلف و مشتریان ارائه می‌شود. یکی از بزرگترین صنایعی که فروآلیاژ را تولید می‌کند، شرکت فولاد مبارکۀ اصفهان می‌باشد. در این شرکت باتوجه به سفارشات و نیاز مشتریان، فروآلیاژهای متفاوتی تولید و عرضه می‌شوند. در ادامه تعدادی از فروآلیاژهای تولیدی را نام می‌بریم:

  • فروسیلیس
  • فروفسفر
  • فروسیلیکومنگنز
  • فرومولیبدن
  • فروتیتانیوم
  • فروکروم (کم‌کربن، با کربن متوسط و پرکربن)
  • فرومنگنز (کم‌کربن، با کربن متوسط و پرکربن)

 

کاربردهای انواع فروآلیاژ در صنعت

از کاربردهای فروآلیاژ در صنعت می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • بالا بردن خواص فیزیکی و مکانیکی فولاد
  • تغییر نقطۀ ذوب در صنایع ذوب فلزات
  • تولید فولاد با درصدهای متفاوت کربن
  • احیاکنندۀ عنصرهای فلزی در تهیۀ فولاد در مراحل اولیه
  • بالا بردن خواص ضربه‌پذیری و استحکام در آلیاژهای فولاد
  • تولید فلزهای غیرآهنی با خاصیت‌های جوش مختلف
  • حذف اکسیژن در ساخت صنایع فولادی
  • تغییر نقاط ذوب فلزات در صنایعی مانند ریخته‌گری
  • بالا بردن مقاومت آلیاژهای مختلف فولاد برای زنگ‌زدگی یا خوردگی

 

در ادامه تعدادی از این فروآلیاژها را به‌صورت تکمیلی معرفی می‌کنیم:


فرومنگنز

فرومنگنز یک آلیاژ از ترکیب آهن و منگنز می‌باشد و حدودا 80 درصد آن منگنز است. استفاده از فروآلیاژ فرومنگنز در حالت معمول برای مقابله با تاثیر سولفور، در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فروآلیاژ یک عامل اکسیژن‌زدا در ترکیب خواهد بود و با سولفور موجود در آن ترکیب شده و خاصیت و ویژگی محصول نهایی را بهبود می‌بخشد. استفاده از فرومنگنز در ترکیب محصول، سختی و مقاومت آن را افزایش می‌دهد که موجب می‌شود برای تولید فولاد و یا حتی برخی دیگر از آلیاژهای فلزی مناسب باشد.

 همان‌طور که قبلا نیز گفته شد انواع تولیدی از این فروآلیاژ به سه نوع کم‌کربن، با کربن متوسط و پرکربن تقسیم می‌شود. این تقسیم‌بندی برای مصارف مختلف خواهد بود؛ برای مثال در مواردی که به مقدار کربن موجود در فروآلیاژ حساس نباشند، از نوع پرکربن آن استفاده شده و در موارد مصرفی حساس به مقدار کربن، مانند استفاده در جوشکاری از نوع کم‌کربن یا با کربن متوسط آن استفاده می‌شود.

 

فروکروم

نوع دیگر فروآلیاژ، فروکروم است. این آلیاژ نیز از ترکیب آهن و کروم تهیه می‌شود. معمولا درصد کروم در این آلیاژ بسته به مصرف آن از 50 تا 70 درصد متفاوت خواهد بود. بیشترین مورد استفاده از فروکروم برای فولاد ضدزنگ می‌باشد. مقدار میانگین کروم در فولادهای ضدزنگ 18 درصد است، که در مواقع نیاز مقداری فروآلیاژ فروکروم به آن اضافه می‌شود. مانند فرومنگنز، فروکروم نیز دارای انواع کم‌کربن، با کربن متوسط و پرکربن می‌باشد. فروکروم پرکربن، برای محصولات بلبرینگ فولادی و فولاد آلیاژی و ابزارهای فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فروکروم کم‌کربن یا با کربن متوسط هم بیشتر در تولید فولادهای ضدزنگ و مقاوم نسبت به اسید استفاده می‌شود.

 

فروسیلیس

این فروآلیاژ نیز ترکیب آهن و سیلیس با درصد متفاوتی از 10 تا 90 درصد می‌باشد. استفاده از این فروآلیاژ در مواردی مانند استحکام بخشیدن به محصول، تنظیم کردن خواص مادۀ مذاب، روند خنک‌کننده و محصول نهایی می‌باشد و تنها به میزان کمی از آن، معمول است.

 

فرومولیبدن

این آلیاژ ترکیب آهن و مولیبدن می‌باشد و در مواردی کاربرد دارد که نیازی به بالا بودن استحکام محصول نهایی وجود نداشته باشد و همچنین در تولید فولاد ضدزنگ نیز استفاده می‌شود. این فروآلیاژ در بالابردن خواص مقاومت در برابر خوردگی و سایش کاربرد داشته و در وسیله‌های چدنی و ابزارهای فولادی با سرعت بالا نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

تا اینجا به برخی از فروآلیاژها به‌صورت جزیی پرداخته‌ایم. نکتۀ مهمی که در مورد تمامی فروآلیاژها وجود دارد این است که استفاده از آن‌ها با توجه به مورد مصرف متفاوت و در صنایع متفاوت، مختلف است. بسته به نوع محصول نهایی و استحکام و خواص مورد انتظار آن‌ها، از انواع مختلف این فروآلیاژها استفاده می‌گردد.