دومینیکا

فرومنگنز کربن متوسط که به آن MCFeMn گفته می شود، یکی از اساسی ترین مواد مورد استفاده در صنعت ریخته گری فلزات آهنی و صنعت ساخت الکترود است. این ماده از خانواده فروآلیاژها است که از آلیاژهای مختلف ترکیب شده با آهن تشکیل شده است. منگنز آلیاژی است که در این ترکیب وجود دارد، شکلی از ترکیب آن که بسته به کاربرد بین 75 تا 85 درصد متغیر است. همانطور که از نام این آلیاژ آهن پیداست، یکی دیگر از عوامل بسیار مهم در ترکیب آن، میزان کربن آن است که نباید از 1.5 درصد بیشتر باشد. سایر عناصر تشکیل دهنده مقادیر کمی سیلیس، فسفر و گوگرد است.

شکل ظاهری فرومنگنز کربن متوسط خاکستری با نوارهای قهوه ای است که به طور کلی به توده برای صنعت ریخته گری و پودر برای صنعت ساخت الکترود تقسیم می شود. منگنز دارای چگالی 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 در ترکیب فرومنگنز بسیار مهم است، بنابراین به سه درجه زیر تقسیم می شود:

1-فرومنگنز با کربن بالا: محتوای کربن 6-8٪.
2-فرومنگنز کربن متوسط: 1-2 درصد کربن
3- فرومنگنز کم کربن: حاوی 0.محتوای کربن 0.8-3٪

میانگین قیمت آهن کربن منگنز
قیمت گذاری این سه گرید فرومنگنز نیز بر اساس میزان کربن موجود در آنها طبقه بندی می شود. فرومنگنز کم کربن، فرومنگنز با بیشترین میزان کربن و فرومنگنز پرکربن به ترتیب کمترین قیمت را دارند. بنابراین قیمت فرومنگنز با کربن متوسط بالاتر از فرومنگنز پرکربن و کمتر از فرومنگنز کم کربن است.صنعت آهن و فولاد در هر تن فولاد حدود 3 تا 5 کیلوگرم منگنز 75 درصد مصرف می کند. . تولید و فروش در چین، آفریقای جنوبی، روسیه و هند در میان برترین ها در جهان قرار دارد.

روش تولید فرومنگنز
فرومنگنز با احیای کربوترمال در قوس الکتریکی یا کوره بلند در دمای بین 1200 تا 1400 درجه سانتیگراد با استفاده از سرباره (به شکل دولومیت، آهک، کوارتز و ...) تولید می شود.

کاربرد فرومنگنز متوسط کربن
به طور کلی می توان گفت که فرومنگنز کربن متوسط تنها زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که کربن ساختار ریخته گری محصول را از بین ببرد.فولاد مرغوب در طول فرآیند ذوب نیاز به اکسید زدایی و گوگرد زدایی دارد و استفاده از اکسید زداها هزینه را به شدت افزایش می دهد. فرومنگنز عمدتاً برای خنثی کردن اثرات منفی مواد مضر مانند گوگرد استفاده می شود.همچنین به عنوان یک اکسید کننده برای ترکیب با گوگرد برای تشکیل منگنز-گوگرد عمل می کند که اثرات نامطلوب آهن-گوگرد و شکنندگی آن را کاهش می دهد و عملکرد پردازش حرارتی محصول را بهبود می بخشد.

این خواص باعث افزایش استحکام و سختی و بهبود کیفیت فولاد می شود.
در صنعت ریخته گری از فرومنگنز کربن متوسط برای تلقیح و گره سازی مواد برای جلوگیری از تشکیل کاربید استفاده می شود. همچنین میزان گرافیت ته نشین شده را افزایش می دهد و زمان گره سازی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. این ماده تشکیل ناخالصی ها را در آهن مذاب کاهش می دهد و در نتیجه انسداد ورودی آب راکتور را کاهش می دهد و به طور موثر عمر مفید کوره را افزایش می دهد.

منگنز یک عنصر آنتی اکسیدانی است.منگنز با اکسیژن موجود در آهن مذاب ترکیب می شود و MnO را تشکیل می دهد.این واکنش نسبت اکسیژن را تا حدودی کاهش می دهد. اما این عنصر نسبت به Al، Si و سایر عناصر ضعیف تر است و قابلیت اکسید زدایی قوی دارد، بنابراین به عنوان آنتی اکسیدان استفاده نمی شود. نکته مهم در فولادهای خوش تراش، تمایل منگنز به ترکیب با گوگرد و تشکیل سولفید منگنز است.MnS تشکیل شده در مذاب سعی می کند به سرباره نفوذ کند. در حالت جامد، MnS موجود در ریزساختار دارای انحلال پذیری کم بوده و آخال های غیرفلزی را تشکیل می دهد.

منگنز با حذف MnS و مهاجرت به سرباره در طول ذوب، خطر شکنندگی را کاهش می دهد. علاوه بر این، همانطور که دماغه منحنی TTT به سمت راست حرکت می کند، سرعت خنک کننده کاهش می یابد تا به ساختار مارتنزیتی دست یابد و سختی پذیری افزایش یابد. منگنز اضافی با کربن واکنش داده و کاربید منگنز Mn3C را تشکیل می دهد. منگنز در فولادهای مختلف کربن و کم آلیاژ و به عنوان پرکننده در جوشکاری استفاده می شود. در فولاد ضد زنگ، منگنز شکل پذیری گرم را بهبود می بخشد. منگنز آستنیت را در دمای پایین تثبیت می کند، اما فریت را در دمای بالا تثبیت می کند، و نمودار Fe-Mn نشان می دهد که ناحیه پایداری آستنیت با افزایش منگنز منبسط می شود. در برخی از فولادهای پر آلیاژ، وجود منگنز با کروم بالا، دمای تبدیل دلتا آستنیت را کاهش می دهد، به طوری که درصد مشخصی از دلتافریت در ریزساختار حتی در دمای اتاق مشاهده می شود.

ویژگی

در تولید انواع فولادهای ابزار، فولادهای سازه ای و فولادهای نسوز می توان از آن به عنوان یک عامل اکسید کننده برای بهبود استحکام و سختی استفاده کرد.با توجه به ویژگی های فرومنگنز کربن متوسط، به طور گسترده ای در صنعت ریخته گری فولاد استفاده می شود. فرومنگنز یک عامل اکسید کننده، آلیاژی است که به طور گسترده در فولادسازی استفاده می شود. فرومنگنز کربن متوسط به عنوان یک افزودنی می تواند سختی، انعطاف پذیری، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش فولاد را بهبود بخشد. به طور گسترده در فولاد ساختاری، فولاد ابزار، فولاد مقاوم در برابر حرارت و فولاد مقاوم در برابر سایش استفاده می شود. افزودن آهن و منگنز به فلز مذاب، چرخش فولاد و چدن را آسان‌تر می‌کند، بنابراین در قطعات خودرو و قطعاتی که نیاز به چرخش دارند، به‌طور گسترده استفاده می‌شود.

فرومنگنز کربن متوسط که به آن MCFeMn گفته می شود، یکی از اساسی ترین مواد مورد استفاده در صنعت ریخته گری فلزات آهنی و صنعت ساخت الکترود است. این ماده از خانواده فروآلیاژها است که از آلیاژهای مختلف ترکیب شده با آهن تشکیل شده است. منگنز آلیاژی است که در این ترکیب وجود دارد، شکلی از ترکیب آن که بسته به کاربرد بین 75 تا 85 درصد متغیر است. همانطور که از نام این آلیاژ آهن پیداست، یکی دیگر از عوامل بسیار مهم در ترکیب آن، میزان کربن آن است که نباید از 1.5 درصد بیشتر باشد. سایر عناصر تشکیل دهنده مقادیر کمی سیلیس، فسفر و گوگرد است.

شکل ظاهری فرومنگنز کربن متوسط خاکستری با نوارهای قهوه ای است که به طور کلی به توده برای صنعت ریخته گری و پودر برای صنعت ساخت الکترود تقسیم می شود. منگنز دارای چگالی 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 در ترکیب فرومنگنز بسیار مهم است، بنابراین به سه درجه زیر تقسیم می شود:

1-فرومنگنز با کربن بالا: محتوای کربن 6-8٪.
2-فرومنگنز کربن متوسط: 1-2 درصد کربن
3- فرومنگنز کم کربن: حاوی 0.محتوای کربن 0.8-3٪

میانگین قیمت آهن کربن منگنز
قیمت گذاری این سه گرید فرومنگنز نیز بر اساس میزان کربن موجود در آنها طبقه بندی می شود. فرومنگنز کم کربن، فرومنگنز با بیشترین میزان کربن و فرومنگنز پرکربن به ترتیب کمترین قیمت را دارند. بنابراین قیمت فرومنگنز با کربن متوسط بالاتر از فرومنگنز پرکربن و کمتر از فرومنگنز کم کربن است.صنعت آهن و فولاد در هر تن فولاد حدود 3 تا 5 کیلوگرم منگنز 75 درصد مصرف می کند. . تولید و فروش در چین، آفریقای جنوبی، روسیه و هند در میان برترین ها در جهان قرار دارد.

روش تولید فرومنگنز
فرومنگنز با احیای کربوترمال در قوس الکتریکی یا کوره بلند در دمای بین 1200 تا 1400 درجه سانتیگراد با استفاده از سرباره (به شکل دولومیت، آهک، کوارتز و ...) تولید می شود.

کاربرد فرومنگنز متوسط کربن
به طور کلی می توان گفت که فرومنگنز کربن متوسط تنها زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که کربن ساختار ریخته گری محصول را از بین ببرد.فولاد مرغوب در طول فرآیند ذوب نیاز به اکسید زدایی و گوگرد زدایی دارد و استفاده از اکسید زداها هزینه را به شدت افزایش می دهد. فرومنگنز عمدتاً برای خنثی کردن اثرات منفی مواد مضر مانند گوگرد استفاده می شود.همچنین به عنوان یک اکسید کننده برای ترکیب با گوگرد برای تشکیل منگنز-گوگرد عمل می کند که اثرات نامطلوب آهن-گوگرد و شکنندگی آن را کاهش می دهد و عملکرد پردازش حرارتی محصول را بهبود می بخشد.

این خواص باعث افزایش استحکام و سختی و بهبود کیفیت فولاد می شود.
در صنعت ریخته گری از فرومنگنز کربن متوسط برای تلقیح و گره سازی مواد برای جلوگیری از تشکیل کاربید استفاده می شود. همچنین میزان گرافیت ته نشین شده را افزایش می دهد و زمان گره سازی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. این ماده تشکیل ناخالصی ها را در آهن مذاب کاهش می دهد و در نتیجه انسداد ورودی آب راکتور را کاهش می دهد و به طور موثر عمر مفید کوره را افزایش می دهد.

منگنز یک عنصر آنتی اکسیدانی است.منگنز با اکسیژن موجود در آهن مذاب ترکیب می شود و MnO را تشکیل می دهد.این واکنش نسبت اکسیژن را تا حدودی کاهش می دهد. اما این عنصر نسبت به Al، Si و سایر عناصر ضعیف تر است و قابلیت اکسید زدایی قوی دارد، بنابراین به عنوان آنتی اکسیدان استفاده نمی شود. نکته مهم در فولادهای خوش تراش، تمایل منگنز به ترکیب با گوگرد و تشکیل سولفید منگنز است.MnS تشکیل شده در مذاب سعی می کند به سرباره نفوذ کند. در حالت جامد، MnS موجود در ریزساختار دارای انحلال پذیری کم بوده و آخال های غیرفلزی را تشکیل می دهد.

منگنز با حذف MnS و مهاجرت به سرباره در طول ذوب، خطر شکنندگی را کاهش می دهد. علاوه بر این، همانطور که دماغه منحنی TTT به سمت راست حرکت می کند، سرعت خنک کننده کاهش می یابد تا به ساختار مارتنزیتی دست یابد و سختی پذیری افزایش یابد. منگنز اضافی با کربن واکنش داده و کاربید منگنز Mn3C را تشکیل می دهد. منگنز در فولادهای مختلف کربن و کم آلیاژ و به عنوان پرکننده در جوشکاری استفاده می شود. در فولاد ضد زنگ، منگنز شکل پذیری گرم را بهبود می بخشد. منگنز آستنیت را در دمای پایین تثبیت می کند، اما فریت را در دمای بالا تثبیت می کند، و نمودار Fe-Mn نشان می دهد که ناحیه پایداری آستنیت با افزایش منگنز منبسط می شود. در برخی از فولادهای پر آلیاژ، وجود منگنز با کروم بالا، دمای تبدیل دلتا آستنیت را کاهش می دهد، به طوری که درصد مشخصی از دلتافریت در ریزساختار حتی در دمای اتاق مشاهده می شود.

ویژگی

در تولید انواع فولادهای ابزار، فولادهای سازه ای و فولادهای نسوز می توان از آن به عنوان یک عامل اکسید کننده برای بهبود استحکام و سختی استفاده کرد.با توجه به ویژگی های فرومنگنز کربن متوسط، به طور گسترده ای در صنعت ریخته گری فولاد استفاده می شود. فرومنگنز یک عامل اکسید کننده، آلیاژی است که به طور گسترده در فولادسازی استفاده می شود. فرومنگنز کربن متوسط به عنوان یک افزودنی می تواند سختی، انعطاف پذیری، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش فولاد را بهبود بخشد. به طور گسترده در فولاد ساختاری، فولاد ابزار، فولاد مقاوم در برابر حرارت و فولاد مقاوم در برابر سایش استفاده می شود. افزودن آهن و منگنز به فلز مذاب، چرخش فولاد و چدن را آسان‌تر می‌کند، بنابراین در قطعات خودرو و قطعاتی که نیاز به چرخش دارند، به‌طور گسترده استفاده می‌شود.