Τα σιδηροκράματα είναι υλικά που αποτελούνται από σίδηρο σε συνδυασμό με ένα ή περισσότερα μεταλλικά ή μη μεταλλικά στοιχεία. Αυτά τα κράματα δεν χρησιμοποιούνται συνήθως ως υλικά απευθείας μετάλλου, αλλά χρησιμεύουν ως ενδιάμεσες πρώτες ύλες στην παραγωγή χάλυβα και στη βιομηχανία χυτηρίου, κυρίως ως αποοξειδωτές, αναγωγικοί παράγοντες και πρόσθετα κραμάτων.
Εδώ είναι οι κύριες εφαρμογές του σιδηροκράματος:
- Αποξειδωτικά:Κατά τη διαδικασία κατασκευής χάλυβα, οξυγόνο διοχετεύεται στον τετηγμένο σίδηρο ή προστίθενται οξειδωτικά μέσα για την απανθράκωση και την απομάκρυνση επιβλαβών ακαθαρσιών όπως ο φώσφορος και το θείο. Ενώ αυτή η διαδικασία μετατρέπει τον χυτοσίδηρο σε χάλυβα, αυξάνει την περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο τήγμα του χάλυβα, συνήθως με τη μορφή FeO. Εάν δεν αφαιρεθεί η περίσσεια οξυγόνου, μπορεί να αποτραπεί η χύτευση χαλύβδινων τεμαχίων υψηλής ποιότητας και να επηρεαστούν οι μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα. Για την απομάκρυνση του οξυγόνου, προστίθενται στοιχεία με ισχυρότερη συγγένεια για το οξυγόνο από τον σίδηρο. Αυτά τα στοιχεία σχηματίζουν οξείδια που μπορούν εύκολα να διαχωριστούν από το τήγμα χάλυβα ως σκωρία. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται αποξείδωση και τα στοιχεία ή τα κράματα που χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό ονομάζονται αποοξειδωτές. Τα κοινά αποοξειδωτικά περιλαμβάνουν το σιδηροκράμα που αποτελείται από πυρίτιο, μαγγάνιο, αλουμίνιο και ασβέστιο.
- Παράγοντες κράματος:Τα στοιχεία κράματος όχι μόνο μειώνουν τις ακαθαρσίες στο χάλυβα αλλά προσαρμόζουν επίσης τη χημική του σύνθεση για να επιτύχουν τις επιθυμητές ιδιότητες. Στοιχεία ή κράματα που χρησιμοποιούνται για την τροποποίηση της χημικής σύνθεσης του χάλυβα είναι γνωστά ως κράματα. Τα κοινά στοιχεία κραμάτων περιλαμβάνουν πυρίτιο, μαγγάνιο, χρώμιο, μολυβδαίνιο, βανάδιο, τιτάνιο, βολφράμιο, κοβάλτιο, βόριο και νιόβιο. Διαφορετικοί συνδυασμοί και συγκεντρώσεις αυτών των στοιχείων κράματος προσδίδουν διάφορα χαρακτηριστικά και χρήσεις στον χάλυβα.
- Παράγοντες πυρηνοποίησης χύτευσης:Ένας τρόπος για να βελτιωθεί η απόδοση του χυτοσιδήρου και του χυτοσιδήρου είναι η αλλαγή των συνθηκών στερεοποίησης των χυτών. Με την προσθήκη ειδικού σιδηροκράματος πριν από την έκχυση, σχηματίζονται κέντρα πυρήνων, οδηγώντας σε λεπτότερες και πιο διασκορπισμένες δομές γραφίτη. Αυτή η τελειοποίηση κόκκων ενισχύει τις μηχανικές ιδιότητες των χυτών.
- Μειωτικοί παράγοντες: Σιδηροπυρίτιομπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αναγωγικός παράγοντας στην παραγωγή άλλων σιδηροκραμάτων όπως το σιδηρομολυβδαίνιο και το σιδηροβανάδιο. Ομοίως, πυρίτιο χρώμιο καικράματα πυριτίου μαγγανίουμπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αναγωγικοί παράγοντες για τον καθαρισμό του μέσου καισιδηροχρώμιο χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακακαισιδηρομαγγάνιο.
- Άλλες χρήσεις:Στη μη σιδηρούχα μεταλλουργία και στη χημική βιομηχανία, τα κράματα σιδήρου έχουν ολοένα και πιο διαφορετικές εφαρμογές. Για παράδειγμα, το σιδηρομαγγάνιο μεσαίου και χαμηλού άνθρακα χρησιμοποιείται στην παραγωγή ράβδων συγκόλλησης. Τα κράματα πυριτίου-αλουμινίου χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενδιάμεσων κραμάτων πυριτίου-αλουμινίου. καισιδηροχρώμιοχρησιμοποιείται για την κατασκευή ενώσεων χρωμίου και υλικών ανόδου για επιχρωμίωση. Ορισμένα σιδηροκράματα χρησιμοποιούνται επίσης για την παραγωγή υλικών ανθεκτικών σε υψηλές θερμοκρασίες.
Συνοπτικά, τα σιδηροκράματα είναι ευέλικτα υλικά που διαδραματίζουν απαραίτητο ρόλο στη βιομηχανική παραγωγή. Το ευρύ φάσμα τύπων και εφαρμογών τους συμβάλλει σημαντικά στην πρόοδο της βιομηχανίας χύτευσης της χαλυβουργίας και άλλων βιομηχανικών τομέων.
