Un aliaj este un amestec sau o soluție solidă constând din metale. În mod similar, un feroaliaj este un amestec de aluminiu amestecat cu alte elemente precum mangan, aluminiu sau siliciu în proporții mari. Alierea îmbunătățește proprietățile fizice ale unui material, cum ar fi densitatea, reactivitatea, modulul Young, conductivitatea electrică și conductibilitatea termică. Prin urmare, feroaliajele prezintă proprietăți diferite deoarece diferite amestecuri de metale în proporții diferite prezintă o gamă largă de proprietăți. În plus, alierea modifică și proprietățile mecanice ale materialului de bază, producând duritate, tenacitate, ductilitate etc.
Produse Feroaliate
Principalele produse ale feroaliajelor sunt feroaluminiu, ferosiliciu, ferronicel, feromolibden, ferotungsten, ferovanadiu, feromangan, etc. Producerea unui feroaliaj specific presupune multe procese care trebuie urmate pentru a se obtine proprietatile fizice si mecanice dorite. Ușoare diferențe de temperatură, încălzire sau compoziție pot produce aliaje cu proprietăți complet diferite. Principalele utilizări ale feroaliajelor sunt construcții civile, decorațiuni, automobile, industria siderurgică și echipamente electronice. Industria siderurgică este cel mai mare consumator de feroaliaje, deoarece feroaliajele conferă diferite proprietăți aliajelor de oțel și oțelului inoxidabil.
Feromolibden
Feromolibdenul este adesea folosit în producția de oțel aliat pentru a îmbunătăți duritatea, duritatea și rezistența la uzură a oțelului. Conținutul de molibden în feromolibden este în general între 50% și 90%, iar diferitele utilizări necesită conținuturi diferite de feromolibden.
Ferosiliciu
Ferosiliciul conține în general 15% până la 90% siliciu, cu un conținut ridicat de siliciu. Ferosiliciul este un material de aliaj important, iar aplicația sa principală este producția de oțel. Feroaliajele ajută la dezoxidarea oțelului și a metalelor feroase. În plus, îmbunătățește și duritatea, rezistența și rezistența la coroziune. China este principalul producător de ferosiliciu.
Ferovanadiu
Ferovanadiul este, în general, utilizat pentru a produce oțel aliat pentru a îmbunătăți rezistența, duritatea și rezistența la uzură a oțelului. Conținutul de vanadiu în ferovanadiu este în general între 30% și 80%, iar diferitele utilizări necesită conținuturi diferite de ferovanadiu.
Ferocrom
Ferocromul, cunoscut și ca fier de crom, este în general compus din 50% până la 70% crom în greutate. Practic, este un aliaj de crom și fier. Ferocromul este folosit în principal pentru a produce oțel, reprezentând aproximativ 80% din consumul mondial.
În general, ferocromul este produs în cuptoarele cu arc electric. Procesul de producție este în esență o reacție carbotermă, care are loc la temperaturi extreme care se apropie de 2800°C. Este necesară o cantitate mare de energie electrică pentru a atinge aceste temperaturi ridicate. Prin urmare, este foarte scump să se producă în țările cu costuri mari la electricitate. Principalii producători de ferocrom sunt China, Africa de Sud și Kazahstan.
Ferrotungsten
Ferrotungstenul este utilizat în mod obișnuit în producția de oțel aliat pentru a crește duritatea, rezistența la uzură și rezistența la temperaturi ridicate a oțelului. Conținutul de wolfram în ferotungsten este în general între 60% și 98%, iar aplicațiile diferite necesită conținuturi diferite de ferotungsten.
Producția de ferotungsten se realizează în principal prin fabricarea fierului în furnal sau prin metoda cuptorului electric. În fabricarea fierului în furnal, minereul care conține wolfram este plasat într-un furnal împreună cu cocs și calcar pentru topire pentru a produce feroaliaje care conțin wolfram. În metoda cuptorului electric, un cuptor cu arc electric este utilizat pentru încălzirea și topirea materiilor prime care conțin wolfram pentru a prepara ferotungsten.
Ferotitan
Conținutul de titan în ferotungsten este în general între 10% și 45%. Producția de ferotungsten se realizează în principal prin fabricarea fierului în furnal sau prin metoda cuptorului electric. China este unul dintre cei mai mari producători de ferotungsten din lume.
Utilizări ale feroaliajelor
Productie de otel aliat
Feroaliajele sunt una dintre materiile prime importante pentru fabricarea oțelului aliat. Adăugând diferite tipuri de feroaliaje (cum ar fi ferocrom, feromangan, feromolibden, ferosiliciu etc.) la oțel, proprietățile oțelului pot fi îmbunătățite, cum ar fi îmbunătățirea durității, rezistenței, rezistenței la uzură, rezistenței la coroziune etc., făcând oțelul mai mult potrivit pentru diferite domenii de inginerie și producție.
Productie fonta
Fonta este un material de turnare comun, iar feroaliajele joacă un rol important în producția de fontă. Adăugarea unei anumite proporții de feroaliaje poate îmbunătăți proprietățile mecanice, rezistența la uzură și rezistența la coroziune a fontei, făcând-o mai potrivită pentru fabricarea de piese mecanice, piese auto, conducte etc.
Industria energetică
Feroaliajele sunt, de asemenea, utilizate în industria energetică, cum ar fi materialele de bază pentru transformatoarele de putere. Fierul aliat are permeabilitate magnetică bună și histerezis scăzut, ceea ce poate reduce eficient pierderea de energie a transformatoarelor de putere.
Domeniul aerospațial
Aplicarea feroaliajelor în domeniul aerospațial este, de asemenea, foarte importantă, cum ar fi pentru fabricarea pieselor structurale și a pieselor de motor ale aeronavelor și rachetelor, care necesită ca aceste piese să aibă caracteristici precum greutatea ușoară, rezistența ridicată și rezistența la temperaturi ridicate.
Industria chimica
În industria chimică, feroaliajele sunt adesea folosite ca purtători de catalizator în reacțiile de sinteză organică, purificarea gazelor și alte procese.
Materiale refractare
Anumite feroaliaje pot fi utilizate și la prepararea materialelor refractare pentru a îmbunătăți rezistența la temperaturi ridicate a materialelor. Ele sunt adesea folosite la fabricarea materialelor refractare în industrii precum fabricarea fierului și producția de oțel.