Ferrofosfori (kemiallinen kaava: Fe₃P, usein lyhennettynä FeP) on rautaseos, joka koostuu raudasta (Fe) ja fosforista (P), jonka fosforipitoisuus vaihtelee tyypillisesti 20–35 %. Toisin kuin puhdas fosfori (erittäin myrkyllinen ja haihtuva), ferrofosfori on vakaata, helppokäyttöistä ja kustannustehokasta, joten se on ensisijainen fosforilähde teräksen valmistuksessa, valussa ja erikoisseosten tuotannossa.

FeP-seos valmistetaan pyrometallurgisella sulatuksella, jossa käytetään raaka-aineina fosforimalmia (apatiittia tai fosforiittia), rautamalmia ja koksia. Prosessilla on kaksi pääreittiä:

Sähkökaariuuni (EAF) -menetelmä:Sekamalmien sulatus korkeassa-lämpötilassa (1500–1600 astetta), mikä tuottaa erittäin-puhtautta fosforirautaa (P tai suurempi kuin 30 %) vähäisillä epäpuhtauksilla, -joka soveltuu tarkkuusseoksille.
Masuunimenetelmä:Yhteissulatus raudan valmistuksen kanssa, tuottaa matalan-–-keskipuhtaista ferrofosforia (P=20–25 %) alhaisemmalla hinnalla-, joka on ihanteellinen bulkkiteräksen tuotantoon.

Molemmat prosessit muuttavat myrkyllisen alkuainefosforin stabiiliksi Fe₃P:ksi, eliminoivat käsittelyvaarat ja varmistavat tasaisen fosforin vapautumisen sulassa metallissa.

Ferro Phosphorus

Ferrofosforin perustiedot

Luokka	Fosfori (P) Sisältö	Rauta (Fe) -pitoisuus	Tärkeimmät epäpuhtaudet (max.)	Koko	Tyypillinen sovellus
Matala-fosforipitoisuus	20–25%	65–75%	Si Enintään 2,0 %, C pienempi tai yhtä suuri kuin 1,0 %, S pienempi tai yhtä suuri kuin 0,15 %, P pienempi tai yhtä suuri kuin 25 %	5-50 mm	Bulkkiteräksen valmistus (hapetuksenpoisto, seostus)
Keskitasoinen-fosforiluokka	25–30%	60–70%	Si Enintään 1,5 %, C pienempi tai yhtä suuri kuin 0,8 %, S pienempi tai yhtä suuri kuin 0,12 %, P pienempi tai yhtä suuri kuin 30 %	3-30mm	valurauta (sujuvuuden parantaminen)
Korkea{0}}fosforipitoisuus	30–35%	55–65%	Si Enintään 1,0 %, C pienempi tai yhtä suuri kuin 0,5 %, S pienempi tai yhtä suuri kuin 0,10 %, P pienempi tai yhtä suuri kuin 35 %	1-20 mm	Erikoiseokset (kulumista-kestävät, lämmönkestävät-)

Kriittinen huomautus: Fosforipitoisuus määrää suoraan toiminnallisuuden-korkeammat P-laadut parantavat kulutuskestävyyttä, mutta voivat lisätä haurautta. alemmat P-laadut tasapainottavat rakenneteräksen lujuutta ja sitkeyttä.

Ferrofosforin kriittiset teolliset sovellukset

Ferro Phosphorusin kyky hallita fosforipitoisuutta ja parantaa metallien ominaisuuksia tekee siitä välttämättömän kaikilla keskeisillä teollisuudenaloilla:

Teräksen valmistus: Deoksidaatio ja seosten vahvistaminen

Hapettumisen apuaine:

Vähä-seosteiseen rakenneteräkseen 0,2–0,5 % matala-fosforisen ferrofosforin (20–25 % P) lisääminen toimii ferropiin kanssa poistaen jäännöshappea (O) arvosta 50–70 ppm arvoon enintään 25 ppm. Fosfori reagoi O:n kanssa muodostaen stabiilia P2O5:tä, joka yhdistyy SiO2:n kanssa muodostaen matalan -sulamispisteen-pisteen kuonaa (helppo poistaa), mikä vähentää oksidisulkeumia 30 %.

Seosvahvistus:

Korkean -lujan teräksen (esim. autojen runkoteräksen) kontrolloitu fosforin lisäys (0,05–0,1 % ferrofosforin kautta) lisää vetolujuutta 10–15 % ja myötölujuutta 8–12 %- tinkimättä sitkeydestä (venymä on suurempi kuin 20 %).

Säänkestävä teräs:

0,06–0,12 % P:n lisääminen keski-fosforiferrofosforin (25–30 % P) kautta muodostaa tiiviin Fe-P-oksidikalvon teräspinnoille, mikä parantaa korroosionkestävyyttä 50 % verrattuna tavalliseen siltojen, rautateiden ja ulkorakenteiden rakenneteräkseen.

Valu: Sujuvuuden ja kulutuskestävyyden parantaminen

Harmaarautavalu:

Keskimääräinen -fosfori FeP (25–30 % P), jota on lisätty 0,3–0,6 %, parantaa sulan raudan juoksevuutta 15–20 %, mikä mahdollistaa monimutkaisten ohutseinämäisten osien (esim. pumppupesät, venttiilirungot) valamisen minimaalisilla kutistumisvirheillä. Se lisää myös pinnan kovuutta 20–25 %, mikä parantaa mekaanisten komponenttien kulutuskestävyyttä.

Palloraudan säätö:

Pallorautakampiakseleissa fosforijäämä (0,02–0,04 % matalan-fosforin FeP:n kautta) vähentää "kyhmyjen rappeutumista" paksuissa osissa ja varmistaa tasaisen sitkeyden valussa -romumäärät putosivat 6 prosentista 2 prosenttiin eurooppalaisessa valimossa.

Erikoiseokset: Kulutus- ja lämmönkestävyys

Kulutusta{0}}kestävät seokset:

Korkea-fosforipitoisuus (30–35 % P) on Fe-P-C-seosten (käytetään murskaimien vuorauksissa, kaivinkoneiden kauhoissa) avainkomponentti. 8–12 % P:n lisääminen muodostaa kovia Fe₃P-faaseja (kovuus suurempi tai yhtä suuri kuin 900 HV), mikä tekee lejeeringistä 3 kertaa kulutuksenkestävämmän kuin mangaaniteräs.

Lämmönkestävät{0}}lejeeringit:

Uunin osien Fe-Cr-P-seoksissa fosfori (5–8 % fosforiferron kautta) parantaa hapettumiskestävyyttä 800–900 asteessa ja pidentää komponenttien käyttöikää 40 % verrattuna pelkkään Cr--teräkseen.

ferro phosphorus