Perusominaisuudetferrofosforiseoksetmääräytyy fosforipitoisuuden ja epäpuhtauksien hallinnan perusteella:
Koostumusalue:P 15% -25%, Fe 65% -75%, epäpuhtaudet Si Enintään 3,0%, Mn pienempi tai yhtä suuri kuin 2,0%, C pienempi tai yhtä suuri kuin 1,0%, S pienempi tai yhtä suuri kuin 0,1%, P pienempi tai yhtä suuri kuin 0,06%;
Fysikaaliset ominaisuudet:Sulamispiste 1100-1250 astetta, tiheys 6,8-7,2 g/cm³, hopeanharmaita kokkareita (5-50 mm) tai rakeita (1-10 mm), kova ja hauras rakenne, vahva kemiallinen stabiilisuus korkeissa lämpötiloissa;
Keskeiset edut:Alhaiset kustannukset, merkittävä vahvistava vaikutus; fosforin lisäyskustannukset ovat vain 1/5-1/3 nikkelin ja kromin kustannuksista, mikä soveltuu laajamittaiseen tuotantoon;
Tärkeimmät riskit: Excessive phosphorus content (P>0,06 % teräksessä) voi helposti johtaa kylmähaurauteen, mikä edellyttää lisäysmäärän tiukkaa valvontaa.
Ferrofosforiseosten ydintoiminnot ja kvantitatiiviset vaikutukset
(1) Terästeollisuus: Vahvistamisen ja korroosionkestävyyden kaksoistoiminto
Kiinteän ratkaisun vahvistaminen:
Toimintamekanismi:Fosforiatomit integroituvat ferriittihilaan aiheuttaen hilan vääristymiä, estävät sijoiltaan siirtymisen ja parantavat teräksen lujuutta ja kovuutta;
Määrälliset vaikutukset:0,03 %-0,05 % fosforin lisääminen (fep-seosten kautta) niukkaseosteiseen rakenneteräkseen lisää vetolujuutta 10 % -15 % ja kovuutta (HB) 15-25 %, mikä tekee siitä sopivan rakennus- ja mekaanisiin rakenneosiin;
Varotoimenpiteet: When the phosphorus content is >0,06 %, teräksen iskusitkeys matalassa-lämpötilassa (-20 astetta) laskee 30-50 %, mikä edellyttää mangaanin ja nikkelin lisäämistä kylmähaurauden lievittämiseksi.
Parempi korroosionkestävyys:
Toimintamekanismi:Fosfori edistää tiheän Fe3(PO4)2-passivointikalvon muodostumista teräspinnalle, mikä estää syövyttävien väliaineiden tunkeutumisen;
Määrällinen vaikutus:0,04–0,05 % fosforin lisääminen tavalliseen hiiliteräkseen parantaa ilmakehän korroosionkestävyyttä 20–30 % ja pidentää käyttöikää 1-2 kertaa, mikä tekee siitä sopivan ulkorakentamiseen ja maatalouskoneiden osiin.
(2) Valimoteollisuus: viljan jalostus ja juoksevuuden optimointi
Viljan jalostus:
Toimintamekanismi:Fosfori heterogeenisena ytimenä edistää rakeiden ytimen muodostumista valuraudan jähmettymisen aikana ja jalostaa grafiitin ja matriisin mikrorakennetta;
Määrällinen vaikutus:0,05–0,08 % fosforin lisääminen (joka tuodaan fosforiferroseosten kautta) harmaan valuraudan tuotantoon kasvattaa valukappaleiden vetolujuutta 200 MPa:sta 250–280 MPa:iin, parantaa iskunkestävyyttä 15–20 % ja saavuttaa grafiitin tasalaatuisuuden 6;
Sujuvuuden parantaminen:
Toimintamekanismi:Fosfori vähentää sulan raudan pintajännitystä ja viskositeettia, mikä parantaa täyttökykyä;
Määrällinen vaikutus:0,06–0,09 % fosforin lisääminen monimutkaisiin rakenteisiin valuihin (kuten moottorin sylinterinkansiin) lisää sulan raudan juoksevuutta 10–15 %, mikä vähentää "epätäydellisen täytön" ja "kylmäsuljetun" virheastetta 1,2 %:sta 0,3 %:iin.
(3) Kemianteollisuus: raaka-aine- ja kantoainetoiminnot
Fosfaatin valmistus:
Ydinsovellukset:Rautafosfaattilejeerinki reagoi rikkihapon ja typpihapon kanssa tuottaakseen tuotteita, kuten rautafosfaattia ja kaliumdivetyfosfaattia, joiden fosforin konversioaste on 85–90 %;
Määrälliset parametrit:1 tonni fosfaattiraudaseosta, jossa on 20 % P, voi tuottaa 2,5–3 tonnia rautafosfaattia (akkulaatu), joka sopii litiumakun katodimateriaaleihin uusissa energiaajoneuvoissa;
Katalysaattorin kantaja:
Ominaisuudet ja edut:Murskauksen ja aktivoinnin jälkeen ominaispinta-ala saavuttaa 10-20 m²/g ja mekaaninen lujuus on suurempi tai yhtä suuri kuin 15 MPa;
Sopivat skenaariot:Täynnä aktiivisia ainesosia, kuten nikkeliä ja kobolttia, käytetään petrokemian hydraus- ja rikinpoistoreaktioissa, mikä parantaa katalyyttisen tehokkuuden 15-20 %.
Eri tyyppisten ferrofosforiseosten sovellusten yhteensopivuus
| Luokka | Fosfori (P) pitoisuus | Ytimen epäpuhtausrajat (Si/Mn/C) | Ydinsovellusskenaariot | Suositeltu lisäys |
| FeP20 | 18%-22% | Pienempi tai yhtä suuri kuin 3,0 %/ pienempi tai yhtä suuri kuin 2,0 %/ pienempi tai yhtä suuri kuin 1,0 % | Vähäseosteisen-teräksen ja tavallisen hiiliteräksen lujittaminen | 0,1–0,3 % sulan teräksen massasta |
| FeP23 | 21%-25% | Pienempi tai yhtä suuri kuin 2,5 %/ pienempi tai yhtä suuri kuin 1,5 %/ pienempi tai yhtä suuri kuin 0,8 % | Tarkkuusvalu, monimutkaiset rakennevalut | 0,15–0,4 % sulan raudan massasta |
| FeP18 | 15%-18% | Pienempi tai yhtä suuri kuin 3,5 %/ pienempi tai yhtä suuri kuin 2,5 %/ pienempi tai yhtä suuri kuin 1,2 % | Kemiallinen fosfaattivalmiste, katalyytin tuki | Säädetty reaktiovaatimusten mukaan (yleensä 5–10 %) |
Avainkohdat käytön hallinnassa
Lisäyksen ajankohta:
Teräksen valmistus: Lisää muuntimen kierteityksen myöhemmissä vaiheissa (teräksen lämpötila 1500-1550 astetta) tasaisen leviämisen varmistamiseksi;
Valu: Lisää sulan raudan sulatuksen myöhemmissä vaiheissa (lämpötila 1450-1500 astetta), jotta vältetään fosforin ennenaikainen lisääminen, mikä johtaa fosforin palamiseen.
Annostuksen valvonta:
Laske tavoitefosforipitoisuuden perusteella (esim. jos kohdeteräksessä on P=0.04%, käyttämällä FeP20-seosta, annostus=0.04% ÷ 20%=0.2%);
Pienen{0}}mittakaavan testaus vaaditaan ennen massatuotantoa suorituskyvyn tarkistamiseksi ja kylmähaurauden riskin poistamiseksi ennen laajaa-käyttöä.
