Ferro Alaşımlar Nelerdir?

Alaşım, metallerden oluşan bir karışım veya katı çözeltidir. Benzer şekilde ferroalyaj, alüminyumun manganez, alüminyum veya silikon gibi diğer elementlerle yüksek oranlarda karıştırılmış bir karışımıdır. Alaşımlama, bir malzemenin yoğunluk, reaktivite, Young modülü, elektriksel iletkenlik ve termal iletkenlik gibi fiziksel özelliklerini geliştirir. Bu nedenle ferroalyajlar farklı özellikler sergiler çünkü farklı oranlardaki farklı metal karışımları çok çeşitli özellikler sergiler. Ayrıca alaşımlama ana malzemenin mekanik özelliklerini de değiştirerek sertlik, tokluk, süneklik vb. üretir.
Ferroalyaj Ürünleri
Ferroalyajların ana ürünleri ferroalüminyum, ferrosilikon, ferronikel, ferromolibden, ferrotungsten, ferrovanadyum, ferromanganez vb.'dir. Belirli bir ferroalyajın üretimi, istenen fiziksel ve mekanik özellikleri elde etmek için takip edilmesi gereken birçok işlemi içerir. Sıcaklık, ısıtma veya bileşimdeki küçük farklılıklar tamamen farklı özelliklere sahip alaşımlar üretebilir. Ferroalyajların ana kullanım alanları inşaat, dekorasyon, otomobil, çelik endüstrisi ve elektronik ekipmanlardır. Çelik endüstrisi ferroalyajların en büyük tüketicisidir çünkü ferroalyajlar çelik alaşımlarına ve paslanmaz çeliğe çeşitli özellikler kazandırır.

Ferromolibden
Ferromolibden, çeliğin sertliğini, tokluğunu ve aşınma direncini arttırmak için alaşımlı çelik üretiminde sıklıkla kullanılır. Ferromolibdenin molibden içeriği genellikle %50 ila %90 arasındadır ve farklı kullanımlar, farklı ferromolibden içerikleri gerektirir.

Ferrosilikon
Ferrosilikon genellikle yüksek silikon içeriğine sahip %15 ila %90 silikon içerir. Ferrosilikon önemli bir alaşım malzemesidir ve ana uygulaması çelik üretimidir. Ferroalyajlar çelik ve demirli metallerin deoksidasyonuna yardımcı olur. Ayrıca sertliği, mukavemeti ve korozyon direncini de artırır. Çin ferrosilikon ana üreticisidir.

Ferrovanadyum
Ferrovanadyum genellikle çeliğin mukavemetini, sertliğini ve aşınma direncini arttırmak için alaşımlı çelik üretmek için kullanılır. Ferrovanadyumdaki vanadyum içeriği genellikle %30 ila %80 arasındadır ve farklı kullanımlar, farklı ferrovanadyum içerikleri gerektirir.

Ferrokrom
Krom demir olarak da bilinen ferrokrom genellikle ağırlıkça %50 ila %70 kromdan oluşur. Temel olarak krom ve demir alaşımıdır. Ferrokrom esas olarak çelik üretiminde kullanılıyor ve dünya tüketiminin yaklaşık %80'ini oluşturuyor.

Genel olarak ferrokrom elektrik ark ocaklarında üretilir. Üretim süreci esas olarak 2800°C'ye yaklaşan aşırı sıcaklıklarda gerçekleşen karbotermik bir reaksiyondur. Bu yüksek sıcaklıklara ulaşmak için büyük miktarda elektriğe ihtiyaç vardır. Bu nedenle elektrik maliyeti yüksek olan ülkelerde üretim oldukça pahalıdır. Ferrokromun ana üreticileri Çin, Güney Afrika ve Kazakistan'dır.

Ferrotungsten
Ferrotungsten, çeliğin sertliğini, aşınma direncini ve yüksek sıcaklık direncini arttırmak için alaşımlı çelik üretiminde yaygın olarak kullanılır. Ferrotungstendeki tungsten içeriği genellikle %60 ila %98 arasındadır ve farklı uygulamalar, farklı ferrotungsten içerikleri gerektirir.
Ferrotungsten üretimi esas olarak yüksek fırında demir yapımı veya elektrikli fırın yöntemiyle gerçekleştirilmektedir. Yüksek fırın demir üretiminde, tungsten içeren ferroalyajların üretilmesi için tungsten içeren cevher, kok ve kireçtaşı ile birlikte yüksek fırına yerleştirilir. Elektrikli fırın yönteminde, ferrotungsten hazırlamak için tungsten içeren hammaddeleri ısıtmak ve eritmek için bir elektrik ark ocağı kullanılır.

Ferrotitanyum
Ferrotungstendeki titanyum içeriği genellikle %10 ila %45 arasındadır. Ferrotungsten üretimi esas olarak yüksek fırında demir yapımı veya elektrikli fırın yöntemiyle gerçekleştirilmektedir. Çin, dünyadaki en büyük ferrotungsten üreticilerinden biridir.

Ferroalyajların kullanım alanları

Alaşımlı çelik üretimi
Ferroalaşımlar, alaşımlı çelik yapımında önemli hammaddelerden biridir. Çeliğe farklı türde ferroalyajlar (ferrokrom, ferromangan, ferromolibden, ferrosilikon vb.) ekleyerek çeliğin sertliği, mukavemeti, aşınma direnci, korozyon direnci vb. iyileştirilmesi ve çeliğin daha fazla hale getirilmesi gibi özellikleri geliştirilebilir. Farklı mühendislik ve üretim alanlarına uygundur.
Dökme demir üretimi
Dökme demir yaygın bir döküm malzemesidir ve ferroalyajlar dökme demir üretiminde önemli bir rol oynar. Belirli bir oranda ferroalyaj eklemek, dökme demirin mekanik özelliklerini, aşınma direncini ve korozyon direncini geliştirebilir, bu da onu mekanik parçaların, otomotiv parçalarının, boru hatlarının vb. üretimi için daha uygun hale getirebilir.

Enerji endüstrisi
Ferroalaşımlar aynı zamanda güç transformatörlerinin çekirdek malzemeleri gibi enerji endüstrisinde de kullanılmaktadır. Alaşımlı demir, güç transformatörlerinin enerji kaybını etkili bir şekilde azaltabilen iyi manyetik geçirgenliğe ve düşük histerezise sahiptir.

Havacılık alanı
Ferroalyajların havacılık ve uzay alanındaki uygulamaları da çok önemlidir; örneğin uçak ve roketlerin yapısal parçaları ve motor parçalarının imalatında bu parçaların hafiflik, yüksek mukavemet ve yüksek sıcaklık direnci gibi özelliklere sahip olması gerekir.

Kimyasal endüstri
Kimya endüstrisinde ferroalyajlar genellikle organik sentez reaksiyonlarında, gaz saflaştırmasında ve diğer işlemlerde katalizör taşıyıcı olarak kullanılır.

Isıya dayanıklı malzemeler
Malzemelerin yüksek sıcaklık direncini arttırmak için refrakter malzemelerin hazırlanmasında belirli ferroalaşımlar da kullanılabilir. Demir ve çelik üretimi gibi endüstrilerde refrakter malzemelerin üretiminde sıklıkla kullanılırlar.