Što je feromangan?
Feromangan je skupna ferolegura sastavljena uglavnom od mangana (Mn) i željeza (Fe), i jedan je od glavnih nosača mangana koji koriste proizvođači čelika i ljevaonice. Sadržaj mangana kreće se od oko 15% do 95%, ovisno o stupnju, a željezo čini većinu ostatka. Legura se proizvodi zagrijavanjem punjenja manganove rude, željezne rude i ugljičnog reduktora kao što je koks u elektrolučnoj peći ili visokoj peći, tako da je razina ugljika u gotovoj leguri određena praksom redukcije. Visoko-ugljični, srednji-ugljični i nisko-ugljični stupnjevi se prodaju, a svaki odgovara različitoj fazi proizvodnje čelika.
Zašto se čeliku dodaje feromangan
Njegov najvažniji zadatak je deoksidacija. Prije rezanja i lijevanja potrebno je ukloniti kisik otopljen u rastaljenom čeliku, inače stvara plinsku poroznost i ne-metalne inkluzije koje oštećuju mehanička svojstva. Mangan reagira s otopljenim kisikom stvarajući manganov oksid, koji se diže u trosku i izvlači iz čelika.
Mangan također djeluje kao legirajući element. Povećava tvrdoću, čvrstoću, otpornost na trošenje i žilavost, a u kombinaciji sa sumporom ograničava štetno djelovanje željeznog sulfida. Ovi učinci objašnjavaju zašto je feromangan standardni dodatak u ugljičnim čelicima, legiranim čelicima, nehrđajućim čelicima i konstrukcijskim čelicima visoke-čvrstoće. Njegovo djelovanje odsumporavanja i njegov utjecaj na kaljivost posebno su vrijedni kod teških presjeka i habajućih dijelova.
Tipične ocjene i kemija
Tri obitelji ugljika pokrivaju većinu tržišta. Točne brojke dogovaraju se između kupca i dobavljača, ali rasponi u nastavku predstavljaju uobičajeni komercijalni materijal.
| Obitelj | Tipični Mn | Tipični C | Tipična uporaba |
|---|---|---|---|
| Feromangan- s visokim udjelom ugljika | 74-82% | 6-8% | Rutinska deoksidacija i legiranje ugljičnih i legiranih čelika |
| Srednje{0}}ugljični feromangan | 74-82% | 1-2% | Čelici kod kojih skupljanje ugljika mora biti ograničeno |
| Nisko{0}}ugljični feromangan | 80-90% | 0.1-0.5% | Klase s niskim-ugljikom i nehrđajućeg čelika, završno dotjerivanje |
Veličine grudica obično se isporučuju kao 10-50 mm ili 50-100 mm, s finim materijalom prosijanim tako da se legura predvidljivo otapa u loncu. Omjer mangana i željeza te razine fosfora, sumpora i silicija utječu na to koliko je legure potrebno topline.
Primjene u svim industrijama
Izgradnja i infrastruktura:Čvrstoća i žilavost čelika koji se koristi u zgradama, mostovima i cjevovodima ovise o manganu.
Automobili:okviri, zupčanici, osovine i sigurnosne komponente koriste čelik-koji sadrži mangan za čvrstoću i otpornost na habanje.
Željeznički i teški strojevi:legure s visokim-manganom koriste se u tračnicama i u odljevcima-otpornim na trošenje.
Ljevačka industrija:u odljevcima od lijevanog željeza i čelika, feromangan poboljšava čvrstoću i čvrstoću profila.
Odabir i provjera feromangana
Odabir počinje s ograničenjem ugljika u čeliku koji se izrađuje, jer ugljik koji nosi legura mora odgovarati konačnoj specifikaciji. Ravnoteža mangana, razine fosfora i sumpora te veličina grudica tada odlučuju koliko je materijala potrebno po zagrijavanju i koliko se ravnomjerno otapa. Potvrda analize koja pokriva Mn, C, Si, P i S, zajedno s testiranim rasponom veličina i težinom po spremniku, omogućuje talionici da provjeri odgovara li isporučena legura dogovorenoj klasi. Zaštita od vlage važna je tijekom skladištenja, a ponovno-testiranje prije upotrebe uobičajena je praksa ako se legure drže dulje vrijeme.
Često postavljana pitanja
P: Za što se koristi feromangan?
Njegova glavna upotreba je deoksidacija i legiranje u proizvodnji čelika, plus dodaci lijevanom željezu u ljevaonicama gdje se zahtijeva čvrstoća i otpornost na habanje.
P: Zašto se mangan dodaje čeliku?
Mangan uklanja otopljeni kisik i povezuje se sa sumporom, dok također povećava tvrdoću, čvrstoću, žilavost i otpornost na trošenje.
P: Koje su glavne vrste feromangana?
Visok{0}}ugljik, srednji-ugljik i nizak-ugljik, obično se navodi s rasponom mangana i maksimalnom razinom ugljika dogovorenom između kupca i dobavljača.
P: Je li feromangan isto što i elektrolitički metalni mangan?
Ne. Feromangan je legura željeza-mangana dobivena taljenjem, dok je elektrolitički metalni mangan rafinirani mangan proizveden elektrolizom za potrebe visoke-čistoće.
P: Kako se isporučuje feromangan?
Obično kao grudice prosijane na 10-50 mm ili 50-100 mm u rasutim vrećama ili bačvama, s potvrdom analize za ispitanu kemiju i raspon veličina.
P: Povećava li feromangan sadržaj ugljika u čeliku?
Da. Visoki-udjeli ugljika dodaju primjetan ugljik, pa se odabiru-niski{2}}udjeli ugljika kada specifikacija čelika ograničava skupljanje ugljika.