زومیت

کربن متوسط فرو منگنز با نام اختصاری MCFeMn یکی از اساسی ترین مواد مورد استفاده در صنعت ریخته گری فلزات آهنی و صنعت ساخت الکترود است. این ماده متعلق به خانواده فروآلیاژهایی است که از ترکیب آلیاژهای مختلف و آهن به دست می آید. منگنز آلیاژی است که در این ترکیب وجود دارد، شکلی از ترکیبات آن، که بسته به کاربرد بین ۷۵ تا ۸۵ درصد متغیر است. همانطور که از نام این فروآلیاژ پیداست، یکی دیگر از عوامل بسیار مهم در ترکیب آن، میزان کربن است که حداکثر نباید از 1.5 درصد بیشتر شود. سایر عناصر تشکیل دهنده آن مقادیر کمی سیلیس، فسفر و گوگرد است.

فرومنگنز کربن متوسط ظاهری خاکستری با رگه های قهوه ای دارد و به طور کلی به عنوان یک توده برای استفاده در صنایع ریخته گری یا به عنوان پودر برای استفاده در صنعت ساخت الکترود طبقه بندی می شود. منگنز دارای چگالی 7.43 گرم بر گرم است. سانتی متر مکعب، نقطه ذوب 1245 درجه سانتیگراد، نقطه جوش 2150.

همانطور که در بالا ذکر شد، محتوای کربن ترکیب فرومنگنز بسیار مهم است، بنابراین به سه درجه زیر طبقه بندی می شود.1- فرومنگنز با کربن بالا: حاوی 6-8 درصد کربن است
2- فرومنگنز کربن متوسط: حاوی 1-2 درصد کربن است
3- فرومنگنز کم کربن: حاوی 0.3-0.8 درصد کربن است

متوسط قیمت کربن فرومنگنز
قیمت گذاری این سه گرید فرومنگنز نیز بر اساس میزان کربن موجود در آنها طبقه بندی می شود. فرومنگنز کم کربن، فرومنگنز با بیشترین کربن و فرومنگنز پر کربن به ترتیب کمترین قیمت را دارند. بنابراین قیمت فرومنگنز با کربن متوسط بالاتر از فرومنگنز پرکربن و کمتر از فرومنگنز کم کربن است و صنعت فولاد در هر تن تولید فولاد حدود 3 تا 5 کیلوگرم منگنز 75 درصد مصرف می کند. چین، آفریقای جنوبی، روسیه و هند بیشترین سهم تولید و فروش را در جهان دارند.

روش تولید فرومنگنز
تولید فرومنگنز تحت احیای کربوترمال در کوره های قوس الکتریکی یا کوره بلند در دمای بین 1200 تا 1400 درجه سانتیگراد صورت می گیرد و توسط (به شکل دولومیت، آهک، کوارتز و ...) از سرباره سازها در این فرآیند استفاده می شود.

کاربردهای فرومنگنز با کربن متوسط
به طور کلی می توان گفت که از فرومنگنز کربن متوسط زمانی استفاده می شود که کربن به ساختار ریختگی محصول آسیب برساند.فولاد با کیفیت بالا در فرآیند ذوب نیاز به اکسید زدایی و گوگرد زدایی دارد و استفاده از اکسید زداها هزینه ها را به شدت افزایش می دهد. فرومنگنز عمدتاً برای خنثی کردن اثرات منفی گوگرد و سایر مواد مضر استفاده می شود. همچنین به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل می کند و با گوگرد ترکیب می شود و گوگرد منگنز را تشکیل می دهد که باعث کاهش اثرات نامطلوب گوگرد آهن و شکنندگی ناشی از آن می شود و خواص گرم کاری محصول را بهبود می بخشد. این ویژگی ها باعث افزایش استحکام و سختی و بهبود کیفیت فولاد می شود.

در صنعت ریخته گری از فرومنگنز با کربن متوسط در مواد تلقیح و گره سازی برای جلوگیری از تشکیل کاربید استفاده می شود. همچنین میزان گرافیت رسوب شده را افزایش می دهد و زمان کروی شدن را به میزان قابل توجهی کوتاه می کند. این ماده تشکیل ناخالصی ها را در آهن مذاب کاهش می دهد و در نتیجه باعث مسدود شدن کمتر ورودی آب راکتور می شود و به طور موثر طول عمر کوره ذوب را افزایش می دهد.

منگنز یک عنصر آنتی اکسیدانی است.منگنز با اکسیژن موجود در آهن مذاب ترکیب می شود و MnO را تشکیل می دهد و این واکنش تا حدودی نسبت اکسیژن را کاهش می دهد. اما این عنصر نسبت به Al، Si و سایر عناصر با قدرت اکسید زدایی قوی ضعیف تر است و به عنوان عامل اکسید زدا استفاده نمی شود. نکته مهم در فولادهایی که به خوبی برش می خورند تمایل منگنز به ترکیب با گوگرد و تشکیل سولفید منگنز است. MnS تشکیل شده در مذاب سعی می کند به سرباره نفوذ کند. در حالت جامد، MnS موجود در ریزساختار، حلالیت کمی دارد و آخال های غیرفلزی را تشکیل می دهد.

منگنز می تواند با حذف MnS و مهاجرت به سرباره در طول ذوب، خطر شکنندگی را کاهش دهد. همچنین با حرکت دماغه منحنی TTT به سمت راست، سرعت خنک‌سازی کاهش می‌یابد تا به ساختار مارتنزیتی برسد و سخت‌شدگی را بهبود بخشد. منگنز اضافی با کربن واکنش داده و کاربید منگنز Mn3C را تشکیل می دهد. منگنز در انواع فولادهای کربنی و کم آلیاژی و همچنین در جوشکاری به عنوان پرکننده استفاده می شود. در فولادهای زنگ نزن، منگنز انعطاف پذیری گرم را بهبود می بخشد. منگنز آستنیت را در دمای پایین تثبیت می کند، اما فریت را در دمای بالا تثبیت می کند.نمودار Fe-Mn گسترش ناحیه پایداری آستنیت را با افزایش منگنز نشان می دهد. در برخی از فولادهای پر آلیاژ، وجود منگنز در حضور کروم بالا، دمای تبدیل دلتا به فولاد آستنیته را کاهش می دهد، بنابراین درصدی از دلتا فریت در ریزساختار حتی در دمای اتاق مشاهده می شود.

ویژگی

به عنوان یک اکسید کننده برای افزایش استحکام و سختی در تولید انواع فولادهای ابزاری، سازه ای و مقاوم در برابر آتش.

با توجه به خواص فرومنگنز کربن متوسط، در صنعت ریخته گری فولاد کاربرد فراوانی دارد. فرومنگنز یک عامل اکسید کننده و یک آلیاژ است که به طور گسترده در فولادسازی استفاده می شود. فرومنگنز کربن متوسط به عنوان یک افزودنی می تواند سختی، انعطاف پذیری، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش فولاد را بهبود بخشد. به طور گسترده در فولاد ساختاری، فولاد ابزار، فولاد مقاوم در برابر حرارت و فولاد مقاوم در برابر سایش استفاده می شود. افزودن آهن منگنز به فلز مذاب، چرخش فولاد و چدن را آسان تر می کند، بنابراین به طور گسترده برای قطعات خودرو و قطعاتی که نیاز به تراشکاری دارند استفاده می شود.

کربن متوسط فرو منگنز با نام اختصاری MCFeMn یکی از اساسی ترین مواد مورد استفاده در صنعت ریخته گری فلزات آهنی و صنعت ساخت الکترود است. این ماده متعلق به خانواده فروآلیاژهایی است که از ترکیب آلیاژهای مختلف و آهن به دست می آید. منگنز آلیاژی است که در این ترکیب وجود دارد، شکلی از ترکیبات آن، که بسته به کاربرد بین ۷۵ تا ۸۵ درصد متغیر است. همانطور که از نام این فروآلیاژ پیداست، یکی دیگر از عوامل بسیار مهم در ترکیب آن، میزان کربن است که حداکثر نباید از 1.5 درصد بیشتر شود. سایر عناصر تشکیل دهنده آن مقادیر کمی سیلیس، فسفر و گوگرد است.

فرومنگنز کربن متوسط ظاهری خاکستری با رگه های قهوه ای دارد و به طور کلی به عنوان یک توده برای استفاده در صنایع ریخته گری یا به عنوان پودر برای استفاده در صنعت ساخت الکترود طبقه بندی می شود. منگنز دارای چگالی 7.43 گرم بر گرم است. سانتی متر مکعب، نقطه ذوب 1245 درجه سانتیگراد، نقطه جوش 2150.

همانطور که در بالا ذکر شد، محتوای کربن ترکیب فرومنگنز بسیار مهم است، بنابراین به سه درجه زیر طبقه بندی می شود.1- فرومنگنز با کربن بالا: حاوی 6-8 درصد کربن است
2- فرومنگنز کربن متوسط: حاوی 1-2 درصد کربن است
3- فرومنگنز کم کربن: حاوی 0.3-0.8 درصد کربن است

متوسط قیمت کربن فرومنگنز
قیمت گذاری این سه گرید فرومنگنز نیز بر اساس میزان کربن موجود در آنها طبقه بندی می شود. فرومنگنز کم کربن، فرومنگنز با بیشترین کربن و فرومنگنز پر کربن به ترتیب کمترین قیمت را دارند. بنابراین قیمت فرومنگنز با کربن متوسط بالاتر از فرومنگنز پرکربن و کمتر از فرومنگنز کم کربن است و صنعت فولاد در هر تن تولید فولاد حدود 3 تا 5 کیلوگرم منگنز 75 درصد مصرف می کند. چین، آفریقای جنوبی، روسیه و هند بیشترین سهم تولید و فروش را در جهان دارند.

روش تولید فرومنگنز
تولید فرومنگنز تحت احیای کربوترمال در کوره های قوس الکتریکی یا کوره بلند در دمای بین 1200 تا 1400 درجه سانتیگراد صورت می گیرد و توسط (به شکل دولومیت، آهک، کوارتز و ...) از سرباره سازها در این فرآیند استفاده می شود.

کاربردهای فرومنگنز با کربن متوسط
به طور کلی می توان گفت که از فرومنگنز کربن متوسط زمانی استفاده می شود که کربن به ساختار ریختگی محصول آسیب برساند.فولاد با کیفیت بالا در فرآیند ذوب نیاز به اکسید زدایی و گوگرد زدایی دارد و استفاده از اکسید زداها هزینه ها را به شدت افزایش می دهد. فرومنگنز عمدتاً برای خنثی کردن اثرات منفی گوگرد و سایر مواد مضر استفاده می شود. همچنین به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل می کند و با گوگرد ترکیب می شود و گوگرد منگنز را تشکیل می دهد که باعث کاهش اثرات نامطلوب گوگرد آهن و شکنندگی ناشی از آن می شود و خواص گرم کاری محصول را بهبود می بخشد. این ویژگی ها باعث افزایش استحکام و سختی و بهبود کیفیت فولاد می شود.

در صنعت ریخته گری از فرومنگنز با کربن متوسط در مواد تلقیح و گره سازی برای جلوگیری از تشکیل کاربید استفاده می شود. همچنین میزان گرافیت رسوب شده را افزایش می دهد و زمان کروی شدن را به میزان قابل توجهی کوتاه می کند. این ماده تشکیل ناخالصی ها را در آهن مذاب کاهش می دهد و در نتیجه باعث مسدود شدن کمتر ورودی آب راکتور می شود و به طور موثر طول عمر کوره ذوب را افزایش می دهد.

منگنز یک عنصر آنتی اکسیدانی است.منگنز با اکسیژن موجود در آهن مذاب ترکیب می شود و MnO را تشکیل می دهد و این واکنش تا حدودی نسبت اکسیژن را کاهش می دهد. اما این عنصر نسبت به Al، Si و سایر عناصر با قدرت اکسید زدایی قوی ضعیف تر است و به عنوان عامل اکسید زدا استفاده نمی شود. نکته مهم در فولادهایی که به خوبی برش می خورند تمایل منگنز به ترکیب با گوگرد و تشکیل سولفید منگنز است. MnS تشکیل شده در مذاب سعی می کند به سرباره نفوذ کند. در حالت جامد، MnS موجود در ریزساختار، حلالیت کمی دارد و آخال های غیرفلزی را تشکیل می دهد.

منگنز می تواند با حذف MnS و مهاجرت به سرباره در طول ذوب، خطر شکنندگی را کاهش دهد. همچنین با حرکت دماغه منحنی TTT به سمت راست، سرعت خنک‌سازی کاهش می‌یابد تا به ساختار مارتنزیتی برسد و سخت‌شدگی را بهبود بخشد. منگنز اضافی با کربن واکنش داده و کاربید منگنز Mn3C را تشکیل می دهد. منگنز در انواع فولادهای کربنی و کم آلیاژی و همچنین در جوشکاری به عنوان پرکننده استفاده می شود. در فولادهای زنگ نزن، منگنز انعطاف پذیری گرم را بهبود می بخشد. منگنز آستنیت را در دمای پایین تثبیت می کند، اما فریت را در دمای بالا تثبیت می کند.نمودار Fe-Mn گسترش ناحیه پایداری آستنیت را با افزایش منگنز نشان می دهد. در برخی از فولادهای پر آلیاژ، وجود منگنز در حضور کروم بالا، دمای تبدیل دلتا به فولاد آستنیته را کاهش می دهد، بنابراین درصدی از دلتا فریت در ریزساختار حتی در دمای اتاق مشاهده می شود.

ویژگی

به عنوان یک اکسید کننده برای افزایش استحکام و سختی در تولید انواع فولادهای ابزاری، سازه ای و مقاوم در برابر آتش.

با توجه به خواص فرومنگنز کربن متوسط، در صنعت ریخته گری فولاد کاربرد فراوانی دارد. فرومنگنز یک عامل اکسید کننده و یک آلیاژ است که به طور گسترده در فولادسازی استفاده می شود. فرومنگنز کربن متوسط به عنوان یک افزودنی می تواند سختی، انعطاف پذیری، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش فولاد را بهبود بخشد. به طور گسترده در فولاد ساختاری، فولاد ابزار، فولاد مقاوم در برابر حرارت و فولاد مقاوم در برابر سایش استفاده می شود. افزودن آهن منگنز به فلز مذاب، چرخش فولاد و چدن را آسان تر می کند، بنابراین به طور گسترده برای قطعات خودرو و قطعاتی که نیاز به تراشکاری دارند استفاده می شود.