Hợp kim là hỗn hợp hoặc dung dịch rắn bao gồm các kim loại. Tương tự, hợp kim sắt là hỗn hợp nhôm trộn với các nguyên tố khác như mangan, nhôm hoặc silicon với tỷ lệ cao. Hợp kim cải thiện các tính chất vật lý của vật liệu, chẳng hạn như mật độ, độ phản ứng, mô đun Young, độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt. Do đó, hợp kim sắt thể hiện các tính chất khác nhau vì các hỗn hợp kim loại khác nhau ở các tỷ lệ khác nhau thể hiện nhiều tính chất khác nhau. Ngoài ra, hợp kim còn làm thay đổi tính chất cơ học của vật liệu gốc, tạo ra độ cứng, độ dai, độ dẻo,…
Sản phẩm hợp kim sắt
Các sản phẩm chính của hợp kim sắt là ferroaluminum, ferrosilicon, ferronickel, ferromolybdenum, ferrotungsten, ferrovanadium, ferromanganese, v.v. Việc sản xuất một hợp kim sắt cụ thể bao gồm nhiều quy trình phải được tuân thủ để có được các tính chất cơ lý mong muốn. Sự khác biệt nhỏ về nhiệt độ, nhiệt độ hoặc thành phần có thể tạo ra hợp kim có tính chất hoàn toàn khác nhau. Ứng dụng chính của hợp kim sắt là xây dựng dân dụng, trang trí, ô tô, công nghiệp thép và thiết bị điện tử. Ngành công nghiệp thép là ngành tiêu thụ hợp kim sắt lớn nhất vì hợp kim sắt mang lại nhiều đặc tính khác nhau cho hợp kim thép và thép không gỉ.
Fermolypden
Feromolybdenum thường được sử dụng trong sản xuất thép hợp kim để cải thiện độ cứng, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn của thép. Hàm lượng molypden trong ferromolybdenum thường nằm trong khoảng từ 50% đến 90% và các mục đích sử dụng khác nhau đòi hỏi hàm lượng ferromolypden khác nhau.
Ferrosilicon
Ferrosilicon thường chứa 15% đến 90% silicon, với hàm lượng silicon cao. Ferrosilicon là một vật liệu hợp kim quan trọng và ứng dụng chính của nó là sản xuất thép. Hợp kim Ferro giúp khử oxy cho thép và kim loại màu. Ngoài ra, nó còn cải thiện độ cứng, độ bền và khả năng chống ăn mòn. Trung Quốc là nhà sản xuất chính của ferrosilicon.
Ferrovanadi
Ferrovanadium thường được sử dụng để sản xuất thép hợp kim nhằm cải thiện độ bền, độ cứng và khả năng chống mài mòn của thép. Hàm lượng vanadi trong ferrovanadi thường nằm trong khoảng từ 30% đến 80% và các mục đích sử dụng khác nhau đòi hỏi hàm lượng ferrovanadi khác nhau.
sắt thép
Ferrochrome, còn được gọi là sắt crom, thường có hàm lượng crom từ 50% đến 70% tính theo trọng lượng. Về cơ bản, nó là hợp kim của crom và sắt. Ferrochrome chủ yếu được sử dụng để sản xuất thép, chiếm khoảng 80% lượng tiêu thụ của thế giới.
Nói chung, sắt thép được sản xuất trong lò hồ quang điện. Quá trình sản xuất về cơ bản là phản ứng cacbon nhiệt, diễn ra ở nhiệt độ cực cao lên tới 2800°C. Cần một lượng điện lớn để đạt được nhiệt độ cao này. Vì vậy, việc sản xuất ở những nước có chi phí điện năng cao là rất tốn kém. Các nhà sản xuất chính của ferrochrome là Trung Quốc, Nam Phi và Kazakhstan.
Ferrotungsten
Ferrotungsten được sử dụng phổ biến trong sản xuất thép hợp kim để tăng độ cứng, chống mài mòn và chịu nhiệt độ cao của thép. Hàm lượng vonfram trong ferrotungsten thường nằm trong khoảng từ 60% đến 98% và các ứng dụng khác nhau yêu cầu hàm lượng ferrotungsten khác nhau.
Việc sản xuất ferrotungsten chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp luyện gang lò cao hoặc lò điện. Trong luyện gang lò cao, quặng chứa vonfram được đưa vào lò cao cùng với than cốc và đá vôi để nấu chảy tạo ra hợp kim sắt có chứa vonfram. Trong phương pháp lò điện, lò hồ quang điện được sử dụng để đốt nóng và nấu chảy các nguyên liệu thô có chứa vonfram để điều chế ferrotungsten.
Ferrotitani
Hàm lượng titan trong ferrotungsten thường nằm trong khoảng từ 10% đến 45%. Việc sản xuất ferrotungsten chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp luyện gang lò cao hoặc lò điện. Trung Quốc là một trong những nước sản xuất ferrotungsten lớn nhất thế giới.
Công dụng của hợp kim sắt
Sản xuất thép hợp kim
Hợp kim sắt là một trong những nguyên liệu quan trọng để sản xuất thép hợp kim. Bằng cách thêm các loại hợp kim sắt khác nhau (như ferrochrome, ferromanganese, ferromolybdenum, ferrosilicon, v.v.) vào thép, các tính chất của thép có thể được cải thiện, chẳng hạn như cải thiện độ cứng, độ bền, khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn, v.v., làm cho thép trở nên tốt hơn thích hợp cho các lĩnh vực kỹ thuật và sản xuất khác nhau.
Sản xuất gang
Gang là vật liệu đúc phổ biến và hợp kim sắt đóng vai trò quan trọng trong sản xuất gang. Việc bổ sung một tỷ lệ nhất định hợp kim sắt có thể cải thiện tính chất cơ học, khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn của gang, giúp nó phù hợp hơn cho việc sản xuất các bộ phận cơ khí, phụ tùng ô tô, đường ống, v.v.
Ngành công nghiệp điện
Hợp kim Ferro cũng được sử dụng trong ngành điện, chẳng hạn như vật liệu cốt lõi cho máy biến áp điện. Sắt hợp kim có tính thấm từ tốt và độ trễ thấp, có thể làm giảm hiệu quả tổn thất năng lượng của máy biến áp điện.
lĩnh vực hàng không vũ trụ
Ứng dụng của hợp kim sắt trong lĩnh vực hàng không vũ trụ cũng rất quan trọng, chẳng hạn như để sản xuất các bộ phận kết cấu và bộ phận động cơ của máy bay và tên lửa, đòi hỏi các bộ phận này phải có các đặc tính như nhẹ, độ bền cao và khả năng chịu nhiệt độ cao.
Công nghiệp hóa chất
Trong công nghiệp hóa chất, hợp kim sắt thường được sử dụng làm chất mang xúc tác trong các phản ứng tổng hợp hữu cơ, lọc khí và các quá trình khác.
Vật liệu chịu lửa
Một số hợp kim sắt cũng có thể được sử dụng trong chế tạo vật liệu chịu lửa để cải thiện khả năng chịu nhiệt độ cao của vật liệu. Chúng thường được sử dụng trong sản xuất vật liệu chịu lửa trong các ngành công nghiệp như luyện sắt, luyện thép.
.png)
