فرومنگنز چیست

با سلام خدمت همراهان همیشگی پارس بوته. امروز با مطلب جذاب و آموزشی فرومنگنز چیست در خدمت شما هستیم. یکی از مرغوب‌ترین و پرکاربردترین فروآلیاژها، فرومنگنز است. ترکیبی از کربن با حرارت بالا و اکسید منگنز با دمای بالا و مذاب بصورت زغال سنگ و کک بدست می‌آید.

فرومنگنز به فولاد و چدن خواص فراوانی می‌بخشد و در صنایع گوناگونی به کار می‌روند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم. فرومنگنز مانند دیگر فروآلیاژها در کوره‌های حرارتی استوانه‌ای و به کمک بوته گرافیتی، تولید می‌شوند و در صنایع مختلف کاربردهای بسیاری دارند پس در ادامه مطلب فرومنگنز چیست با ما همراه باشید تا بیشتر با این ماده آشنا شویم.

خواص فرومنگنز

منگنزها از مهمترین عناصری است که قابلیت سخت‌پذیری و کاهش میزان گوگرد است. منگنزها در جدول تناوبی در گروه هفتم، عدد اتمی آن 25 و رنگ آن سخت و نقره‌ای است. منگنز به قدرت استحکام کشش فولاد می‌افزاید و سختی چدن عمق داده و همچنین منجر به کاهش سرعت سرد شدن و در نتیجه افزایش سختی قطعات تولیدی می‌شود.

تاریخچه استفاده از فرومنگنز

در ادامه مطلب فرومنگنز چیست ابتدا تاریخچه آن را بررسی کنیم. در سال 1856 بود که رابرت فاستر موشت برای بهبود کیفیت فولاد از فرومنگنز استفاده کرد و مشاهده کرد که فولاد تولیدی با کمک فرومنگنز برای انجام عملیات آهنگری بسیار بهتر و راحت تر است. در ادامه و در سال 1860 هنری بسمر با استفاده از فرومنگنز پر کربن فهمید که می تواند فولادهای با خواص مختلف تولید نمود

در خلال سال 1872 لامبرت فون پانتز با استفاده از فولاد های با خواص مختلف تولید نمود توانست فرومنگنز پر کربن را تولید نماید و به استفاده صنایع مختلف برساند.

در ایران سنگ معدنی این ماده استخراج می­گردد اما سیلیسیم موجود در آن تا حدود 25 درصد است. در صورتی که مقدار مجاز برای ساخت فرومنگنز ها حداکثر 8 درصد است و به همین دلیل هم هست که بیشتر فرومنگنز پر کربن در ایران از کشور های مانند چین و هند و دیگر کشورهای تولید کننده وارد بازار می­گردد.

انواع فرومنگنز

در ادامه مطلب فرومنگنز چیست انواع آن را به همراه کاربردهایشان مورد بررسی قرار می دهیم.

1. پرکربن
2. متوسط
3. کم‌کربن

پرکربن

فرومنگنز پرکربن فروآلیاژی حاوی منگنز است، در یک کوره بلند که نام دیگر آن کوره قوس غوطه ور است یا در کوره قوس الکتریکی با حرارت دادن مخلوطی از اکسیدهای MnO2 و Fe2O3 که با افزودن کربن به شکل زغال سنگ درآمده و با کاهش کربوترمال موجود در کوره تولید می‌شود.

مقدار کربن در این مواد حدودا 6 الی 7 درصد است و در موادی که به مقدار زیادی کربن نیاز دارند استفاده می‌شود.

متوسط

فرومنگنز متوسط کربن که نام دیگر آن نیز HC FeCr است، نوعی فروآلیاژ متشکل از ترکیبی از فرومین و کربن است و شاید بتوان گفت مهمترین کاربرد آن در صنعت فولادسازی و فولادهای ضدزنگ باشد و مقدار کربن در این مواد چیزی حدود 1 الی 2 درصد است.

از ویژگی‌های اصلی آن می‌توان به خاصیت ضدزنگ آن اشاره کرد که به همین دلیل در صنعت فولادسازی استفاده می‌شود اشاره کرد. برای تولید آن باید ماده دارای کربن را به مقدار متوسطی با منگنز ترکیب کرد و در کوره‌های بلند و الکتریکی انجام شود تا اکسید منگنز احیا شده و به فرومنگنز تبدیل شود.

کم‌کربن

فرومنگنز کم‌کربن یا LC Fe-Mn یک فروآلیاژ حدودا از 80 درصد منگنز و درصد کمی کربن نهایتا 3/0 تشکیل شده است که در منابع ریخته‌گری چدن سخت و فولاد به کار می‌رود و در ساخت الکترود نیز کاربرد دارد. این فرومنگنز ظاهری به رنگ خاکستری با رگه‌هایی متمایل به قهوه‌ای دارد و معمولا به صورت پودر و کلوخه دانه‌بندی می‌‌شود.

در فولادهایی که وجود کربن مضر است از این نوع فرومنگنز استفاده می‌شود و به همین دلیل درصد بسیار کمی از کربن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد فرومنگنز چیست؟

این آلیاژ در صنایعی همچون شیمی، الکترونیک، متالوژی، صنایع شیشه سازی و متالوژیکی تولید ملی کاربرد دارد. از جمله کاربردهای این آلیاژ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ساخت فروآلیاژهای گوناگون
• استفاده در صنعت ریخته‌گری
• ساخت آجرهای رنگی و تولید آلیاژهای آهن
• ساخت لاک‌های رنگارنگ
• افزایش میزان کشش فولاد
• کاهش‌دهنده سرعت خنک‌گشتن قطعات تولیدی
• ضداکسیژن
• مقابله با اثرات منفی ناشی از سولفور و ارتقای ویژگی محصولات
• افزایش عمق سختی چدن و فولاد
• ماده اصلی تشکیل‌دهنده فولاد و چدن
• صنایع شیمیایی

فرومنگنز در صنعت شیمیایی میتواند در تولید مواد ضدعفونی، کود گیاهی،  ساخت رنگ، کود شیمیایی، مواد اکسیدکننده و … به کار گرفته شود.

نقش فرومنگنز در صنایع فولاد سازی

فولاد در صنعت فولادسازی به عنوان مواد پایه در تولید فولادهای حاوی کربن و مواد ضدزنگ کاربرد دارد. درصد معمول منگنز مورد استفاده در این مواد حدود 1 درصد است. در برابر فولاد مقاوم بوده و در مواد ضدزنگ هم حدود 2 درصد مورد استفاده قرار می‌گیرد. اصلی‌ترین فولاد که فولاد کربن‌دار است حدود 1/6 درصد منگنز دارد.

خواص فیزیکی و شیمیایی فرومنگنز چیست؟

فرومنگنز دارای ظاهری جامد و کلوخ مانند است که قسمت بالای این کلوخ‌ها خاکستری رنگ و حالتی فلزی دارد که نور را از خود عبور نمی‌دهد. اما در اثر گذشت زمان قسمتی تیره رنگ از اکسیدها آن را احاطه می‌کنند.

این مواد دارای چگالی 7.3 الی 7.4 گرم بر پایه مترمکعب دارند و چگالی حجمی آن چیزی در مقیاس 4 تن بر مترمکعب است و همچنین براساس مشخصات شیمیایی ماده، دامنه ذوب آن تا حدود 1050 الی 1260 سانتی‌گراد بالا می‌رود.

جمع‌بندی

در این مقاله سعی شد مطالبی از جمله اینکه فرومنگنز چیست و چه کاربردهایی دارد، شما را آشنا کرده و انواع مختلف آن را نیز برای شما شرح دادیم. مدل های مختلف این ماده امروزه کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف دارند و بهتر است با یک آگاهی کامل به سراغ آن رفته و مدل مورد نیاز را انتخاب کنیم.