Dans l'industrie sidérurgique moderne, l'ajout d'éléments d'alliage est essentiel pour améliorer les performances de l'acier. Le chrome, en tant qu'élément d'alliage important, peut améliorer considérablement la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure et les performances à haute température de l'acier. Le ferrochrome à faible teneur en carbone, avec un chrome élevé et un faible carbone, assure la teneur en chrome et contrôle la teneur en carbone. Il s'agit d'un additif en alliage efficace pour la fusion de l'acier inoxydable, de l'acier en alliage et de l'acier spécial.
Qu'est-ce que le ferrochrome à faible teneur en carbone?
Le ferrochrome à faible teneur en carbone est un alliage de fer à forte teneur en chrome et à faible teneur en carbone. La teneur en chrome se situe généralement entre 65% à 72% et la teneur en carbone est contrôlée entre 0,1% à -0,5%. Comparé au ferrochrome élevé en carbone (teneur en carbone> 4%) et au ferrochrome moyen en carbone (teneur en carbone d'environ 2% -4%), la caractéristique la plus notable du ferrochrome à faible teneur en carbone est sa teneur extrêmement faible en carbone.
Composition chimique du ferrochrome à faible teneur en carbone
En plus des éléments principaux, le chrome et le fer, le ferrochrome à faible teneur en carbone contient généralement de petites quantités de silicium, de soufre, de phosphore et d'autres éléments. La composition standard générale est la suivante:
- Chrome (CR): 65% -72%
- Carbon (C): ≤0,5% (généralement entre 0,1% -0,5%)
- Silicon (Si): ≤1,5%
- Soufre (s): ≤0,04%
- Phosphore (P): ≤0,04%
- Fer (Fe): équilibre
Propriétés physiques du ferrochrome à faible teneur en carbone
Le ferrochrome à faible teneur en carbone a un point de fusion élevé (environ 1550-1650 ℃), une densité d'environ 7,0-7,5 g / cm³, un lustre métallique gris argenté, une dureté élevée et une bonne conductivité thermique et électrique. Par rapport à d'autres alliages de ferrochrome, le ferrochrome à faible teneur en carbone a une faible teneur en carbure, ce qui est propice à l'amélioration de son taux de dissolution et de son taux d'utilisation en acier fondu.
Processus de production du ferrochrome à faible teneur en carbone
Méthode de fusion traditionnelle
La production traditionnelle de ferrochrome à faible teneur en carbone adopte principalement la méthode de décarburisation du ferrochrome à haute teneur en carbone, y compris la méthode thermique du silicium et la méthode thermique en aluminium. Ces méthodes produisent d'abord le ferrochrome à haute teneur en carbone, puis réduisent la teneur en carbone par un processus de décarburisation oxydatif. Cependant, ces méthodes sont à forte intensité d'énergie, coûteuses et ont un impact significatif sur l'environnement.
Améliorations de processus modernes
Ces dernières années, avec le développement de la technologie, de nouveaux processus tels que la réduction directe et la fusion du plasma ont été progressivement appliqués à la production de ferrochrome à faible teneur en carbone. Ces nouveaux processus améliorent non seulement la qualité des produits, mais réduisent également considérablement la consommation d'énergie et la pollution de l'environnement:
1. Méthode de réduction directe: L'utilisation d'agents de réduction solide (comme le carbone, le silicium, l'aluminium, etc.) pour réduire directement le minerai de chrome à une température plus basse peut contrôler efficacement la teneur en carbone.
2. Méthode de fusion du plasma: en utilisant un plasma à haute température comme source de chaleur, la température et l'atmosphère de la fusion peuvent être contrôlées avec précision pour produire du ferrochrome à faible teneur en carbone.
3. Méthode d'électrolyse: le chrome est extrait du minerai de chrome à travers un processus électrolytique, puis allié avec du fer pour obtenir des alliages de ferrochrome avec une teneur en carbone extrêmement faible.
Avantages du ferrochrome à faible teneur en carbone
L'avantage central de la teneur en carbone faible
L'avantage le plus important du ferrochrome à faible teneur en carbone est sa faible teneur en carbone, ce qui apporte de nombreux avantages métallurgiques et d'application:
1. Évitez la formation excessive de carbure: une teneur en carbone trop élevée en acier formera une grande quantité de carbures, affectant la plasticité et la ténacité de l'acier. L'utilisation du ferrochrome à faible teneur en carbone peut contrôler avec précision la teneur en carbone en acier et éviter une introduction inutile en carbone.
2. Améliorer la pureté de l'acier: la faible teneur en éléments d'impureté dans le ferrochrome à faible teneur en carbone aide à produire de l'acier spécial de haute pureté et de haute qualité.
3. Améliorer les performances de traitement de l'acier: une faible teneur en carbone réduit la formation de carbures durs et améliore les performances de traitement à chaud et à froid de l'acier.
4. Réduire la difficulté du soudage en acier: une faible teneur en carbone améliore considérablement les performances de soudage de l'acier contenant du chrome et réduit les fissures et l'embrimance pendant le soudage.
Avantages du processus métallurgique
1. Taux de dissolution rapide: Le taux de dissolution du ferrochrome à faible teneur en carbone en acier fondu est beaucoup plus rapide que celui du ferrochrome à haute teneur en carbone, ce qui est propice à la raccourcissement du temps de fusion et à l'amélioration de l'efficacité de la production.
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3. Contrôle précis de la composition: le ferrochrome à faible teneur en carbone est propice à un contrôle plus précis de la composition chimique de l'acier final, en particulier pour les aciers spéciaux avec des exigences strictes.
4. Réduire le processus de décarburisation: l'utilisation du ferrochrome à faible teneur en carbone peut réduire ou omettre le processus de décarburisation de l'acier fondu, simplifier le processus de production et réduire la consommation d'énergie.
Avantages économiques et avantages environnementaux
1. Valeur ajoutée élevée: Bien que le prix du ferrochrome à faible teneur en carbone soit supérieur à celui du ferrochrome à haute teneur en carbone, il peut créer une valeur ajoutée plus élevée dans la production d'acier haut de gamme.
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3. Augmenter la durée de vie de l'acier: l'acier produit avec le ferrochrome à faible teneur en carbone a une durée de vie plus longue, ce qui réduit indirectement la consommation de ressources et l'impact environnemental.
Application de ferrochrome à faible teneur en carbone dans l'industrie sidérurgique
Production en acier inoxydable
L'acier inoxydable est la zone d'application la plus importante du ferrochrome à faible teneur en carbone. Dans la production en acier inoxydable, le ferrochrome à faible teneur en carbone est principalement utilisé pour:
1. Areclé inoxydable austénitique: tels que 304, 316 et d'autres séries d'acier inoxydable, l'utilisation de ferrochrome à faible teneur en carbone aide à contrôler la teneur en carbone et à éviter les problèmes de corrosion intergranulaires.
2. Aciller inoxydable ferritique: tels que 430, 439 et d'autres séries, le ferrochrome à faible teneur en carbone aide à améliorer les performances d'estampage et la résistance à la corrosion de l'acier.
3. Duplex en acier inoxydable: comme 2205 et d'autres séries, le ferrochrome à faible teneur en carbone aide à maintenir le rapport de phase approprié et d'excellentes performances complètes.
4. ACIER DE CARBONE SUR LOBLE ULTRA-BOW-LOW: acier inoxydable haut de gamme avec une teneur en carbone inférieure à 0,03%, le ferrochrome à faible teneur en carbone doit être utilisé pour garantir que la teneur en carbone du produit final répond à la norme.
Production d'acier spéciale
1. Acier en alliage à haute température: utilisé pour les composants à haute température tels que les moteurs d'avion et les turbines à gaz,
ferrochrome à faible teneur en carbonePeut fournir suffisamment de chrome sans introduire trop de carbone.
2. Acier de roulement: l'acier à roulement de haute qualité nécessite un contrôle précis de la teneur en carbone. L'utilisation de ferrochrome à faible teneur en carbone peut assurer la résistance à la dureté et à l'usure de l'acier.
3. ACTEUR DE MOULLE: L'acier à moule de haute qualité nécessite à la fois la dureté et la ténacité. L'utilisation de ferrochrome à faible teneur en carbone aide à améliorer les performances de traitement thermique de l'acier de moule.
4. Acier de printemps: l'ajout de ferrochrome à faible teneur en carbone peut améliorer la résistance à la fatigue et la durée de vie de l'acier de printemps.
Matériaux résistants à la chaleur à haute température
1. ACTEUR CAST RÉSISTANTÉ DE CHALEUR: Utilisé pour les vannes à haute température, les boîtiers de pompe et autres pièces. L'utilisation de ferrochrome à faible teneur en carbone contribue à améliorer sa résistance à haute température et sa résistance à l'oxydation.
2. Alloys résistants à la chaleur: tels que les alliages résistants à la chaleur à base de nickel et à base de cobalt, le ferrochrome à faible teneur en carbone est une source importante d'éléments d'alliage.
En tant que matériau en ferroalloy important, le ferrochrome à faible teneur en carbone joue un rôle irremplaçable dans l'industrie de l'acier et de la métallurgique avec son avantage central de la faible teneur en carbone. Ce n'est pas seulement une matière première clé pour la production d'acier inoxydable de haute qualité et d'acier spécial, mais également largement utilisé dans les domaines de fabrication haut de gamme tels que l'industrie chimique, l'énergie, l'aérospatiale, etc.
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