​​فرومنگنز متوسط کربن

​​فرومنگنز متوسط کربن که به اختصار MCFeMn نامیده می شود، یکی از اساسی ترین مواد مورد استفاده در صنایع ریخته گری فلزات آهنی و تولید الکترود است. این ماده از خانواده فروآلیاژها است که از ترکیب آلیاژهای مختلف و آهن به دست می آید. منگنز آلیاژی است که در این ترکیب وجود دارد، شکلی از ترکیب آن که بسته به کاربرد بین 75 تا 85 درصد متغیر است. همانطور که از نام این فروآلیاژ پیداست، یکی دیگر از عوامل بسیار مهم در ترکیب آن، میزان کربن است که نباید از 1.5 درصد بیشتر باشد. سایر مواد تشکیل دهنده مقادیر کمی سیلیس، فسفر و گوگرد است.

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

همانطور که در بالا ذکر شد، محتوای کربن 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.حاوی 0.8-3٪ کربن است

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

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


کاربردهای ​​فرومنگنز متوسط کربن
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 میزان قابل توجهی افزایش می دهد. می دهد. فرومنگنز عمدتاً برای خنثی کردن اثرات منفی گوگرد و سایر مواد مضر استفاده می شود.همچنین به عنوان یک 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 آن می شود و عملکرد حرارتی 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 کربن متوسط ​​در تلقیح و گره سازی برای جلوگیری از تشکیل کاربید استفاده می شود. همچنین میزان گرافیت ته نشین 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 ورودی آب راکتور کمتر مسدود می شود و به طور موثر 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 آنتی اکسیدان 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، همانطور که دماغه منحنی TTT به سمت راست حرکت می کند، سرعت خنک کننده کاهش می یابد تا به ساختار مارتنزیتی برسد و کوئنچ را بهبود بخشد. منگنز اضافی با کربن واکنش داده و کاربید منگنز Mn3C را تشکیل می دهد. منگنز در فولادهای مختلف کربن و کم آلیاژ و در جوشکاری به عنوان پرکننده استفاده می شود.
در فولادهای ضد زنگ، منگنز شکل 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 محتوای کروم بالا، دمای تبدیل دلتا به آستنیت را کاهش می دهد به طوری که درصدی از دلتافریت 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 نسوز.با توجه به خواص فرومنگنز کربن متوسط، در صنعت فولاد کاربرد فراوانی دارد. فرومنگنز یک 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، استحکام و مقاومت در برابر سایش فولاد را بهبود بخشد. این به طور گسترده ای در فولاد ساختاری، فولاد ابزار، فولاد مقاوم در برابر حرارت و فولاد مقاوم در برابر سایش استفاده می شود. افزودن آهن و منگنز به فلز مذاب باعث می شود که فولاد و چدن چرخانده شوند، بنابراین به طور گسترده برای قطعات خودرو و قطعاتی که نیاز به تراشکاری دارند استفاده می شود.