Dalam industri baja modern, penambahan elemen paduan sangat penting untuk meningkatkan kinerja baja. Kromium, sebagai elemen paduan penting, dapat secara signifikan meningkatkan resistensi korosi, ketahanan aus dan kinerja baja suhu tinggi. Ferrokrom rendah karbon, dengan kromium tinggi dan karbon rendah, memastikan kandungan kromium dan mengontrol kandungan karbon. Ini adalah aditif paduan yang efektif untuk peleburan baja tahan karat, baja paduan, dan baja khusus.
Apa itu ferrochrome rendah karbon?
Ferrochrome rendah karbon adalah paduan besi dengan kandungan kromium tinggi dan kandungan karbon rendah. Kandungan kromium biasanya antara 65%-72%, dan kandungan karbon dikontrol antara 0,1%-0,5%. Dibandingkan dengan ferrochrome karbon tinggi (kandungan karbon> 4%) dan ferrokrom sedang-karbon (kandungan karbon sekitar 2%-4%), fitur ferrokrom rendah karbon yang paling menonjol adalah kandungan karbonnya yang sangat rendah.
Komposisi kimia ferrochrome rendah karbon
Selain elemen utama kromium dan besi, ferrokrom rendah karbon biasanya mengandung sejumlah kecil silikon, sulfur, fosfor dan elemen lainnya. Komposisi standar umum adalah sebagai berikut:
- Chromium (CR): 65%-72%
- Karbon (C): ≤0,5%(biasanya antara 0,1%-0,5%)
- Silikon (SI): ≤1.5%
- Sulfur: ≤0,04%
- Fosfor (P): ≤0,04%
- Besi (Fe): Balance
Sifat fisik ferrochrome rendah karbon
Ferrochrome rendah karbon memiliki titik leleh yang tinggi (sekitar 1550-1650 ℃), kepadatan sekitar 7,0-7,5 g / cm³, kilau logam abu-abu perak, kekerasan tinggi, dan konduktivitas termal dan listrik yang baik. Dibandingkan dengan paduan ferrokrom lainnya, ferrokrom rendah karbon memiliki kandungan karbida rendah, yang kondusif untuk meningkatkan laju disolusi dan laju pemanfaatan dalam baja cair.
Proses produksi ferrochrome rendah karbon
Metode peleburan tradisional
Produksi ferrokrom tradisional rendah karbon terutama mengadopsi metode dekarburisasi ferrochrome karbon tinggi, termasuk metode termal silikon dan metode termal aluminium. Metode-metode ini pertama-tama menghasilkan ferrokrom karbon tinggi, dan kemudian mengurangi kandungan karbon melalui proses dekarburisasi oksidatif. Namun, metode ini intensif energi, mahal, dan memiliki dampak yang signifikan terhadap lingkungan.
Peningkatan proses modern
Dalam beberapa tahun terakhir, dengan pengembangan teknologi, proses baru seperti pengurangan langsung dan peleburan plasma telah secara bertahap diterapkan pada produksi ferrochrome rendah karbon. Proses baru ini tidak hanya meningkatkan kualitas produk, tetapi juga secara signifikan mengurangi konsumsi energi dan polusi lingkungan:
1. Metode reduksi langsung: Menggunakan agen pereduksi padat (seperti karbon, silikon, aluminium, dll.) Untuk secara langsung mengurangi bijih kromium pada suhu yang lebih rendah dapat secara efektif mengontrol kandungan karbon.
2. Metode peleburan plasma: Menggunakan plasma suhu tinggi sebagai sumber panas, suhu dan atmosfer peleburan dapat dikontrol secara tepat untuk menghasilkan ferrokrom karbon rendah karbon yang sangat murni.
3. Metode Elektrolisis: Kromium diekstraksi dari bijih kromium melalui proses elektrolitik, dan kemudian paduan dengan besi untuk mendapatkan paduan ferrokrom dengan kandungan karbon yang sangat rendah.
Keuntungan dari ferrochrome rendah karbon
Keuntungan inti dari kandungan rendah karbon
Keuntungan paling menonjol dari ferrokrom rendah karbon adalah kandungan rendah karbonnya, yang membawa banyak manfaat metalurgi dan aplikasi:
1. Hindari pembentukan karbida yang berlebihan: Kandungan karbon yang terlalu tinggi dalam baja akan membentuk sejumlah besar karbida, mempengaruhi plastisitas dan ketangguhan baja. Menggunakan ferrokrom rendah karbon dapat secara akurat mengontrol kandungan karbon dalam baja dan menghindari pengenalan karbon yang tidak perlu.
2. Tingkatkan kemurnian baja: kandungan rendah elemen pengotor dalam ferrochrome rendah karbon membantu menghasilkan baja khusus berkualitas tinggi dan berkualitas tinggi.
3. Tingkatkan kinerja pemrosesan baja: Kandungan karbon rendah mengurangi pembentukan karbida keras dan meningkatkan kinerja baja pemrosesan yang panas dan dingin.
4. Kurangi kesulitan pengelasan baja: Kandungan karbon rendah secara signifikan meningkatkan kinerja pengelasan baja yang mengandung kromium dan mengurangi retakan dan embrittlement selama pengelasan.
Keuntungan dari proses metalurgi
1. Laju disolusi cepat: Laju disolusi ferrokrom rendah karbon dalam baja cair jauh lebih cepat daripada ferrokrom karbon tinggi, yang kondusif untuk memperpendek waktu peleburan dan meningkatkan efisiensi produksi.
2. Tingkat pemulihan kromium tinggi: Karena kelarutannya yang baik, tingkat pemulihan kromium ditambahkan dengan menggunakan ferrokrom rendah karbon biasanya dapat mencapai lebih dari 95%, yang lebih tinggi daripada menggunakan ferrokrom karbon tinggi.
3. Kontrol komposisi yang akurat: Ferrokrom rendah karbon kondusif untuk kontrol yang lebih akurat dari komposisi kimia baja akhir, terutama untuk baja khusus dengan persyaratan yang ketat.
4. Kurangi proses dekarburisasi: Penggunaan ferrokrom rendah karbon dapat mengurangi atau menghilangkan proses dekarburisasi baja cair, menyederhanakan proses produksi, dan mengurangi konsumsi energi.
Manfaat Ekonomi dan Keuntungan Lingkungan
1. Nilai tambah tinggi: Meskipun harga ferrokrom rendah karbon lebih tinggi daripada ferrochrome karbon tinggi, ia dapat menciptakan nilai tambah yang lebih tinggi dalam produksi baja kelas atas.
2. Pengurangan hemat energi dan emisi: Penggunaan ferrokrom rendah karbon dapat mengurangi konsumsi energi dan emisi karbon dalam proses dekarburisasi baja cair.
3. Tingkatkan masa pakai baja: baja yang diproduksi dengan ferrokrom rendah karbon memiliki masa pakai yang lebih lama, yang secara tidak langsung mengurangi konsumsi sumber daya dan dampak lingkungan.
Penerapan ferrokrom karbon rendah di industri baja
Produksi stainless steel
Stainless steel adalah area aplikasi paling penting dari ferrochrome karbon rendah. Dalam produksi stainless steel, ferrochrome karbon rendah terutama digunakan untuk:
1. Austenitic Stainless Steel: seperti 304, 316 dan serangkaian stainless steel lainnya, penggunaan ferrokrom karbon rendah membantu mengendalikan kandungan karbon dan menghindari masalah korosi intergranular.
2. Ferritik Stainless Steel: Seperti 430, 439 dan seri lainnya, ferrokrom karbon rendah membantu meningkatkan kinerja stamping dan ketahanan korosi baja.
3. Duplex Stainless Steel: Seperti 2205 dan seri lainnya, ferrokrom karbon rendah membantu mempertahankan rasio fase yang sesuai dan kinerja komprehensif yang sangat baik.
4. Ultra-rendah karbon stainless steel: Stainless steel kelas atas dengan kandungan karbon kurang dari 0,03%, ferrokrom karbon rendah harus digunakan untuk memastikan bahwa kandungan karbon dari produk akhir memenuhi standar.
Produksi Baja Khusus
1. Baja paduan suhu tinggi: Digunakan untuk komponen suhu tinggi seperti mesin pesawat dan turbin gas,
Ferrochrome karbon rendahdapat memberikan kromium yang cukup tanpa memperkenalkan terlalu banyak karbon.
2. Baja bantalan: Baja bantalan berkualitas tinggi membutuhkan kontrol kandungan karbon yang tepat. Penggunaan ferrochrome rendah karbon dapat memastikan kekerasan dan ketahanan aus baja.
3. Cetakan Baja: Baja cetakan bermutu tinggi membutuhkan kekerasan dan ketangguhan. Penggunaan ferrochrome rendah karbon membantu meningkatkan kinerja perlakuan panas dari baja cetakan.
4. Spring Steel: Menambahkan ferrochrome rendah karbon dapat meningkatkan kekuatan kelelahan dan masa pakai baja pegas.
Bahan tahan panas suhu tinggi
1. Baja cor tahan panas: Digunakan untuk katup suhu tinggi, rumah pompa dan bagian lainnya. Penggunaan ferrokrom rendah karbon membantu meningkatkan kekuatan suhu tinggi dan ketahanan oksidasi.
2. Paduan tahan panas: seperti paduan tahan panas berbasis nikel dan kobalt, ferrokrom rendah karbon adalah sumber penting dari elemen paduan.
Sebagai bahan ferroalloy yang penting, ferrokrom rendah karbon memainkan peran yang tak tergantikan dalam industri baja dan metalurgi dengan keuntungan intinya dari kandungan rendah karbon. Ini bukan hanya bahan baku utama untuk produksi baja tahan karat berkualitas tinggi dan baja khusus, tetapi juga banyak digunakan di bidang manufaktur kelas atas seperti industri kimia, listrik, dirgantara, dll.
.png)
