مرجع اخبار فناوری

فرومنگنز متوسط کربن آهنی با مخفف MCFeMn یکی از مواد اصلی مورد استفاده در صنعت ریخته گری و صنعت ساخت الکترود است. این ماده متعلق به خانواده فروآلیاژهای به دست آمده از آلیاژهای مختلف و ترکیبات آهن می باشد. منگنز آلیاژی است که بسته به کاربرد دارای 75 و 85 درصد است. همانطور که از نام این فروآلیاژ پیداست، یکی دیگر از عوامل بسیار مهم در ترکیب آن، میزان کربن است که نباید از 1.5 درصد بیشتر باشد. سایر مواد تشکیل دهنده مقادیر کمی سیلیس، فسفر و گوگرد است.

فرومنگنز کربن متوسط دارای رنگ خاکستری با رگه های قهوه ای است و به طور کلی به عنوان پودر برای استفاده در صنعت ریخته گری یا در ساخت الکترود طبقه بندی می شود. چگالی منگنز 7.43 گرم در گرم است. سانتی متر مکعب، نقطه ذوب 1245 درجه سانتیگراد، نقطه جوش 2150.

همانطور که در بالا ذکر شد، محتوای کربن فرومنگنز بسیار مهم است، بنابراین به سه دسته زیر تقسیم می شود:

1- فرومنگنز با کربن بالا: حاوی 6-8 درصد کربن
2- فرومنگنز کربن متوسط: حاوی 1-2 درصد کربن است
3- فرومنگنز کم کربن: حاوی 0.0.8-3٪ کربن است

میانگین هزینه فرومنگنز متوسط کربن
قیمت این سه گرید فرومنگنز نیز بر اساس میزان کربن موجود در آنها طبقه بندی می شود. فرومنگنز کم کربن، فرومنگنز با کربن بالا و فرومنگنز پر کربن کمترین قیمت را دارند. بنابراین، قیمت فرومنگنز متوسط کربن بالاتر از فرومنگنز پر کربن و کمتر از فرومنگنز کم کربن است، صنعت فولاد در هر تن تولید فولاد حدود 3-5 کیلوگرم منگنز 75 درصد مصرف می کند. چین، آفریقای جنوبی، روسیه و هند بیشترین سهم تولید و فروش را در جهان دارند.

روش تولید فرومنگنز
فرومنگنز در احیای کربوترمال در کوره های قوس الکتریکی یا کوره بلند در دمای بین 1200-1400 درجه سانتی گراد تولید می شود و در این فرآیند از سرباره ها (به شکل دولومیت، سنگ آهک، کوارتز و ...) استفاده می شود.

کاربردهای فرومنگنز متوسط کربن
به طور کلی می توان گفت که از فرومنگنز با کربن متوسط زمانی استفاده می شود که کربن ساختار ریخته گری محصول را بشکند.فولاد مرغوب در فرآیند ذوب نیاز به اکسید زدایی و گوگردزدایی دارد و استفاده از اکسید زداها هزینه ها را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. فرومنگنز عمدتاً برای خنثی کردن اثرات منفی گوگرد و سایر مواد مضر استفاده می شود.همچنین به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل می کند و با گوگرد ترکیب می شود و گوگرد منگنز را تشکیل می دهد که باعث کاهش اثرات منفی گوگرد آهن و شکنندگی آن می شود و عملکرد حرارتی محصول را بهبود می بخشد. این ویژگی ها باعث افزایش استحکام و سختی فولاد و بهبود کیفیت آن می شود.
در صنعت ریخته گری از فرومنگنز کربن متوسط در پیوند و اتصال مواد برای جلوگیری از تشکیل کاربید استفاده می شود. همچنین میزان گرافیت ته نشین شده را افزایش می دهد و زمان کروی شدن را به میزان قابل توجهی کوتاه می کند. این ماده تشکیل ناخالصی ها را در آهن مذاب کاهش می دهد و در نتیجه باعث مسدود شدن کمتر ورودی راکتور می شود و به طور موثر عمر ذوب را افزایش می دهد.

منگنز یک عنصر آنتی اکسیدانی است منگنز با اکسیژن در آهن محلول ترکیب می شود و MnO را تشکیل می دهد و این واکنش تا حدودی نسبت اکسیژن را کاهش می دهد. اما این عنصر نسبت به Al، Si و سایر عناصر با قدرت اکسید زدایی قوی ضعیف تر است و به عنوان آنتی اکسیدان استفاده نمی شود. نکته مهم در فولادهای برش خوب، تمایل منگنز به ترکیب با گوگرد و تشکیل سولفید منگنز است.MnS تشکیل شده در محلول تمایل به ورود به سرباره دارد. در حالت جامد، MnS موجود در ریزساختار کمتر محلول است و ترکیبات غیرفلزی را تشکیل می دهد.

منگنز با حذف MnS و انتقال به سرباره در حین ذوب، خطر شکنندگی را کاهش می دهد. همچنین، همانطور که دماغه منحنی TTT به سمت راست حرکت می کند، سرعت خنک کننده کاهش می یابد تا به ساختار مارتنزیتی برسد و سختی پذیری را بهبود بخشد. منگنز اضافی با کربن واکنش داده و کاربید منگنز Mn3C را تشکیل می دهد. منگنز به عنوان پرکننده در فولادهای مختلف کربنی و کم آلیاژی و همچنین در جوشکاری استفاده می شود. منگنز موجود در فولاد ضد زنگ انعطاف پذیری گرم را بهبود می بخشد. منگنز آستنیت را در دماهای پایین و فریت را در دماهای بالا تثبیت می کند.نمودار Fe-Mn گسترش ناحیه پایداری آستنیت را با افزایش منگنز نشان می دهد. در برخی از فولادهای پر آلیاژ، وجود منگنز در حضور کروم بالا، دمای تبدیل دلتا به آستنیت را کاهش می دهد، به طوری که ریزساختار درصدی از دلتافریت را حتی در دمای اتاق نشان می دهد.

ویژگی

به عنوان یک اکسید کننده برای افزایش استحکام و سختی در تولید انواع فولادهای ابزاری، سازه ای و نسوز.فرومنگنز کربن متوسط به دلیل خواصی که دارد به طور گسترده در صنعت ریخته گری فولاد استفاده می شود. فرومنگنز یک عامل اکسید کننده و یک آلیاژ است که به طور گسترده در فولادسازی استفاده می شود. به عنوان یک افزودنی، فرومنگنز کربن متوسط، سختی، شکل پذیری، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش فولاد را بهبود می بخشد. این به طور گسترده ای در فولاد ساختاری، فولاد ابزار، فولاد مقاوم در برابر حرارت و فولاد مقاوم در برابر سایش استفاده می شود. منگنز آهن به فلز مذاب اضافه می‌شود و چرخش چدن را آسان‌تر می‌کند، بنابراین به طور گسترده برای قطعات و اجزای خودرو که نیاز به تراشکاری دارند استفاده می‌شود.

فرومنگنز متوسط کربن آهنی با مخفف MCFeMn یکی از مواد اصلی مورد استفاده در صنعت ریخته گری و صنعت ساخت الکترود است. این ماده متعلق به خانواده فروآلیاژهای به دست آمده از آلیاژهای مختلف و ترکیبات آهن می باشد. منگنز آلیاژی است که بسته به کاربرد دارای 75 و 85 درصد است. همانطور که از نام این فروآلیاژ پیداست، یکی دیگر از عوامل بسیار مهم در ترکیب آن، میزان کربن است که نباید از 1.5 درصد بیشتر باشد. سایر مواد تشکیل دهنده مقادیر کمی سیلیس، فسفر و گوگرد است.

فرومنگنز کربن متوسط دارای رنگ خاکستری با رگه های قهوه ای است و به طور کلی به عنوان پودر برای استفاده در صنعت ریخته گری یا در ساخت الکترود طبقه بندی می شود. چگالی منگنز 7.43 گرم در گرم است. سانتی متر مکعب، نقطه ذوب 1245 درجه سانتیگراد، نقطه جوش 2150.

همانطور که در بالا ذکر شد، محتوای کربن فرومنگنز بسیار مهم است، بنابراین به سه دسته زیر تقسیم می شود:

1- فرومنگنز با کربن بالا: حاوی 6-8 درصد کربن
2- فرومنگنز کربن متوسط: حاوی 1-2 درصد کربن است
3- فرومنگنز کم کربن: حاوی 0.0.8-3٪ کربن است

میانگین هزینه فرومنگنز متوسط کربن
قیمت این سه گرید فرومنگنز نیز بر اساس میزان کربن موجود در آنها طبقه بندی می شود. فرومنگنز کم کربن، فرومنگنز با کربن بالا و فرومنگنز پر کربن کمترین قیمت را دارند. بنابراین، قیمت فرومنگنز متوسط کربن بالاتر از فرومنگنز پر کربن و کمتر از فرومنگنز کم کربن است، صنعت فولاد در هر تن تولید فولاد حدود 3-5 کیلوگرم منگنز 75 درصد مصرف می کند. چین، آفریقای جنوبی، روسیه و هند بیشترین سهم تولید و فروش را در جهان دارند.

روش تولید فرومنگنز
فرومنگنز در احیای کربوترمال در کوره های قوس الکتریکی یا کوره بلند در دمای بین 1200-1400 درجه سانتی گراد تولید می شود و در این فرآیند از سرباره ها (به شکل دولومیت، سنگ آهک، کوارتز و ...) استفاده می شود.

کاربردهای فرومنگنز متوسط کربن
به طور کلی می توان گفت که از فرومنگنز با کربن متوسط زمانی استفاده می شود که کربن ساختار ریخته گری محصول را بشکند.فولاد مرغوب در فرآیند ذوب نیاز به اکسید زدایی و گوگردزدایی دارد و استفاده از اکسید زداها هزینه ها را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. فرومنگنز عمدتاً برای خنثی کردن اثرات منفی گوگرد و سایر مواد مضر استفاده می شود.همچنین به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل می کند و با گوگرد ترکیب می شود و گوگرد منگنز را تشکیل می دهد که باعث کاهش اثرات منفی گوگرد آهن و شکنندگی آن می شود و عملکرد حرارتی محصول را بهبود می بخشد. این ویژگی ها باعث افزایش استحکام و سختی فولاد و بهبود کیفیت آن می شود.
در صنعت ریخته گری از فرومنگنز کربن متوسط در پیوند و اتصال مواد برای جلوگیری از تشکیل کاربید استفاده می شود. همچنین میزان گرافیت ته نشین شده را افزایش می دهد و زمان کروی شدن را به میزان قابل توجهی کوتاه می کند. این ماده تشکیل ناخالصی ها را در آهن مذاب کاهش می دهد و در نتیجه باعث مسدود شدن کمتر ورودی راکتور می شود و به طور موثر عمر ذوب را افزایش می دهد.

منگنز یک عنصر آنتی اکسیدانی است منگنز با اکسیژن در آهن محلول ترکیب می شود و MnO را تشکیل می دهد و این واکنش تا حدودی نسبت اکسیژن را کاهش می دهد. اما این عنصر نسبت به Al، Si و سایر عناصر با قدرت اکسید زدایی قوی ضعیف تر است و به عنوان آنتی اکسیدان استفاده نمی شود. نکته مهم در فولادهای برش خوب، تمایل منگنز به ترکیب با گوگرد و تشکیل سولفید منگنز است.MnS تشکیل شده در محلول تمایل به ورود به سرباره دارد. در حالت جامد، MnS موجود در ریزساختار کمتر محلول است و ترکیبات غیرفلزی را تشکیل می دهد.

منگنز با حذف MnS و انتقال به سرباره در حین ذوب، خطر شکنندگی را کاهش می دهد. همچنین، همانطور که دماغه منحنی TTT به سمت راست حرکت می کند، سرعت خنک کننده کاهش می یابد تا به ساختار مارتنزیتی برسد و سختی پذیری را بهبود بخشد. منگنز اضافی با کربن واکنش داده و کاربید منگنز Mn3C را تشکیل می دهد. منگنز به عنوان پرکننده در فولادهای مختلف کربنی و کم آلیاژی و همچنین در جوشکاری استفاده می شود. منگنز موجود در فولاد ضد زنگ انعطاف پذیری گرم را بهبود می بخشد. منگنز آستنیت را در دماهای پایین و فریت را در دماهای بالا تثبیت می کند.نمودار Fe-Mn گسترش ناحیه پایداری آستنیت را با افزایش منگنز نشان می دهد. در برخی از فولادهای پر آلیاژ، وجود منگنز در حضور کروم بالا، دمای تبدیل دلتا به آستنیت را کاهش می دهد، به طوری که ریزساختار درصدی از دلتافریت را حتی در دمای اتاق نشان می دهد.

ویژگی

به عنوان یک اکسید کننده برای افزایش استحکام و سختی در تولید انواع فولادهای ابزاری، سازه ای و نسوز.فرومنگنز کربن متوسط به دلیل خواصی که دارد به طور گسترده در صنعت ریخته گری فولاد استفاده می شود. فرومنگنز یک عامل اکسید کننده و یک آلیاژ است که به طور گسترده در فولادسازی استفاده می شود. به عنوان یک افزودنی، فرومنگنز کربن متوسط، سختی، شکل پذیری، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش فولاد را بهبود می بخشد. این به طور گسترده ای در فولاد ساختاری، فولاد ابزار، فولاد مقاوم در برابر حرارت و فولاد مقاوم در برابر سایش استفاده می شود. منگنز آهن به فلز مذاب اضافه می‌شود و چرخش چدن را آسان‌تر می‌کند، بنابراین به طور گسترده برای قطعات و اجزای خودرو که نیاز به تراشکاری دارند استفاده می‌شود.