고탄소 페로망간이 제강 및 주조에 사용되는 곳

고탄소 페로망간은 제강 및 철 주조에 사용되는 망간 첨가물입니다. 이는 대략 6% ~ 8%의 탄소 수준으로 망간 함량이 높기 때문에 망간 단위당 가격이 저렴하지만 저탄소가 요구되는 곳에는 적합하지 않습니다. 주요 업무는 용강의 탈산, 황 제어, 망간 합금화, 주철의 망간 수준 보정 등입니다.

고탄소 페로망간이 실제로 무엇인지

망간은 단독으로 1244도 정도에서 녹고 그 산화물은 환원되기 어렵기 때문에 철에 순수금속으로 첨가되는 일이 거의 없다. 대신에 철 합금으로 도입되어 액체 강철에 쉽게 용해됩니다. 페로망간은 구조용 재료로 사용할 수 없는 부서지기 쉬운 합금입니다. 그것은 다른 것으로 녹아내리기 위해 존재합니다. 등급은 일반적으로 FeMn78C8.0 또는 FeMn74C7.5와 같이 최소 망간 함량과 최대 탄소 함량이라는 두 가지 숫자로 설명되며 GB/T 3795 및 ISO 5446에서도 동일한 규칙이 적용됩니다.

이 제품은 용광로에서 제조되거나 오늘날 보다 일반적으로 코크스를 환원제로 사용하는 수중 아크 전기로에서 제조됩니다. 전기로 등급은 용광로 등급보다 망간 함량이 높고 인 함량이 낮은 경향이 있으며, 이는 까다로운 철강 품질에 선호되는 이유입니다.

제강의 탈산 및 탈황

망간은 생산되는 거의 모든 강철에 첨가됩니다. 탈산제로서 용존 산소와 결합하여 산화 망간을 형성하지만 더 중요한 기능은 황을 제어하는 ​​것입니다. 강의 황은 녹는점이 낮은 황화철을 형성하고 응고 과정에서 결정립계로 편석되어 압연 과정에서 열간 단축과 균열을 유발합니다. 망간은 철보다 황에 대한 친화력이 더 강하므로 대신 황화망간을 형성합니다.

황화망간은 황화철보다 훨씬 높은 온도에서 녹기 때문에 고체 상태를 유지하고 입자 경계에서 액체 막이 아닌 무해한 개재물로 분포됩니다.

용융물 내 망간 대 황 비율은 황화망간 방향으로 반응을 추진할 수 있을 만큼 높게 유지되어야 합니다. 일반적으로 사용되는 작업 지침은 완성된 강철의 중량 비율이 약 3:1입니다.

탄소는 산소 포텐셜을 높이기 때문에 고탄소 페로망간은 일반적으로 열이 완전히 제거된 마지막 단계가 아닌 태핑 중에 또는 레이들에 첨가되어 운반되는 탄소가 공정 슬래그에 의해 처리될 수 있습니다.

동일한 화학적 성질로 인해 페로망간은 주조 공장에서 유용하게 사용됩니다. 페로망간은 산소를 제거하고 용선의 황을 제어하는 ​​데 도움을 주어 주조 건전성과 표면 품질을 향상시킵니다.

합금: 의도적인 첨가물로서의 망간

탈산 후 잔류 망간은 그 자체로 합금 원소입니다. 망간은 경화성을 높이고, 열처리 후 인성을 향상시키며, 오스테나이트 안정제 역할을 합니다. 세 가지 영역에서 사용이 지배적입니다.

고-망간 오스테나이트 계열이 가장 독특한 경우입니다. 11% ~ 14%의 망간과 함께 탄소를 첨가하면 상온에서 오스테나이트가 안정화되어 상대적으로 부드럽지만 충격을 받으면 빠르게 경화되는 강철이 됩니다. 이러한 조합으로 인해 마모와 충격 하중이 함께 발생하는 크러셔 조와 콘, 철로 건널목 및 해머밀 부품에 사용됩니다.

주철: 접종이 아닌 망간 교정

철 주조에서 페로망간은 주로 철의 망간 함량을 교정하거나 높이기 위해 사용되며, 모체 내 펄라이트를 증가시켜 강도와 경도를 향상시킵니다. 이것을 실제 접종과 분리하는 것이 좋습니다. 흑연화 접종제는 실리콘 기반의 일반적으로 규소철이며 칼슘, 바륨 또는 지르코늄이 첨가된 경우가 많으며 그 기능은 유리한 흑연 형태를 촉진하고 냉각을 감소시키며 공융 세포 수를 증가시키는 것입니다. 페로망간은 흑연화되지 않습니다. 과도하게 첨가하면 그 반대 작용을 하며 탄화물과 냉각을 촉진합니다.

따라서 주조소의 실제 규칙은 망간을 합금 및 야금학적 보정으로 취급하고 주조 섹션 및 사양이 허용하는 범위 내에서 이를 제어하는 ​​것입니다. 주철의 망간도 황 균형에 영향을 미치므로 단독으로 첨가하기보다는 첨가 황 수준을 함께 계획해야 합니다.

규열 경로 및 기타 용도

저탄소 페로망간 생산: 용융된 규소망간은 흔들림 국자 또는 변환기에서 망간 광석을 저탄소 페로망간으로 전환시키는 규소열 공정에서 환원제로 사용됩니다.

망간 금속: 고탄소 등급은 전해 망간 금속과 비철 합금용 저탄소 망간으로 더욱 정제됩니다.-

알루미늄 및 구리 합금: 망간은 내식성과 기계적 특성을 향상시키지만, 높은 탄소 페로망간 등급은 해당 합금에 필요한 저탄소 망간 단위를 만들기 위해 대부분 상류에서 소비됩니다.

용접 소모품 제조: 망간은 전극 코팅 및 와이어 공급원료의 표준 합금 성분입니다.

망간이 제어된 산화 또는 합금 형태로 필요한 경우 소량의 화학 물질 및 특수 용도로 사용됩니다.

페로망간이 존재하는 근본적인 이유는 명백히 언급할 가치가 있습니다. 산화 망간은 환원하기 어렵고 순수한 망간은 추출하기 어려운 반면, 철 합금은 액체 강철에서 쉽게 녹으므로 국자나 용광로에 직접 첨가할 수 있습니다. 제강에서 대부분의 탈산 및 합금 첨가물은 바로 이러한 이유로 합금철 형태로 만들어집니다.

FAQ

Q: 고탄소페로망간은 어떤 용도로 사용되나요?
A: 제강 시 망간 첨가 및 탈산제, 황-조절제, 주철의 망간 교정 및 망간강 합금에 사용됩니다.

Q: 황을 제어하기 위해 강철에 망간을 첨가해야 하는 이유는 무엇입니까?
A: 망간은 황화철 대신 황화망간을 형성합니다. 황화망간은 녹는점이 훨씬 높기 때문에 열간 압연 중에 균열을 일으킬 수 있는 결정립계에 낮은 용융 필름을 형성하는 대신 고체 상태를 유지합니다.-

Q: 고탄소페로망간에는 어떤 망간 함량이 포함되어 있습니까?
A: 표준 등급은 약 74% ~ 82%의 망간과 6% ~ 8%의 탄소를 포함하며 대부분의 표준에서 최소 망간 및 최대 탄소를 지정하는 지정으로 식별됩니다.

Q: 고탄소페로망간은 주철의 접종제로 사용됩니까?
A: 아니요. 주철용 접종제는 실리콘 기반이며 일반적으로 칼슘, 바륨 또는 지르코늄이 포함된 페로실리콘입니다. 페로망간은 망간을 교정하고 펄라이트를 촉진하는 데 사용되며, 초과하면 탄화물과 냉각을 증가시킵니다.

Q: 페로망간에는 어떤 표준이 적용됩니까?
A: GB/T 3795는 페로망간 등급을 다루고, ISO 5446은 배송 조건과 주요 등급을 지정하며, ASTM A99는 제강용 표준 페로망간을 다루고 있습니다.

Q: 순수 망간 대신 페로망간을 공급하는 이유는 무엇입니까?
A: 산화망간은 환원이 어렵고 순수한 금속은 추출하기 어려운 반면, 철합금은 용강에 쉽게 용해됩니다. 또한 정제된 금속보다 망간 단위당 가격이 저렴합니다.

Q: 고탄소 페로망간은 강철에 탄소를 추가합니까?
A: 네, 그리고 그 탄소는 열 균형에서 고려되어야 합니다. 탄소 픽업이 허용되지 않는 경우 중간 또는 저탄소 페로망간 등급이 대신 지정됩니다.