فرو سیلیکو منیزیم:
فرو سیلیکو منیزیم را می‌توان در دسته فروآلیاژها قرار داد که در ترکیبات آن از سیلیس، آهن و منیزیم استفاده شده است. از این ماده به عنوان آمیژان، تغییر گرافیت‌های ورقه‌ای به گرافیت کروی در صنایع ساخت چدن به منظور افزایش استحکام چدن، استفاده می‌کنند. فرو سیلیکو منیزیوم با نماد شیمیایی MgFeSi در صنعت به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌توان با افزودن و یا کاهش دادن درصد اتمی مواد سازنده، تغییراتی را در ساختار آن به وجود آورد. از سوی دیگر می‌توان از آن به عنوان یکی از مهمترین مواد در فراهم کردن منیزیم مورد نیاز در مذاب چدن بهره برد. شاید برای شما هم این سوال پیش آمده باشد که این ماده چه نقشی را در تغییرات ریزساختار آلیاژها ایفا خواهد کرد؟
باید بدانید که عنصر منیزیم قابلیت این را دارد تا در دماهای بیشتر از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد، تبخیر شود. این ماده همچنین در وضعیت خالص خود، میل زیادی برای ترکیب شدن با اکسیژن دارد. از این رو باید در ابتدا آن را به صورت آلیاژ تولید کرد و سپس برای اضافه کردن منیزم به مواد مذاب مورد استفاده قرار بگیرد.
کاربردهای و موارد استفاده از فرو سیلیکو منیزیم:
فرو سیلیکو منیزیم برای ساخت چدن های داکتیل با گرافیت متراکم شده و همچنین تصفیه فولاد استفاده می‌کنند. این ماده یک افزودنی در فرایند ساخت فولادهای مقاوم در برابر زنگ زدگی، فولادهای سیلیکونی و همچنین فولادهایی از جنس کربن است.
بعد از اینکه این فروآلیاژ به مواد مذاب ریخته‌گری چدن افزوده شد، مقاومت کششی نهایی افزایش پیدا خواهد کرد. جدای از این ها، دیده شده است که فعالین صنعت برق هم این آلیاژ را خریداری می‌کنند تا از آن به عنوان منبع سیلیکون خالص استفاده نمایند. به طور کلی استفاده از فرو سیلیکو منیزیم مزایای زیادی را به همراه دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:
- ریخته‌گری با کیفیت بالاتر با افزایش جوانه زنی
- کاهش کاربیدها در ریخته‌گری مقاطع نازک
- بهبود اتصال گرافیکی
- بهبود قابلیت ماشین کاری
- کنترل هر چه بهتر سطوح ارت یا اضافه کردن آلیاژ واحد
- کاهش هزینه‌های مربوط به عملیات حرارتی
- ساخت منیزیم به دست آمده از دولومیت
- افزایش فاز فریت و کاهش تردی قطعات
نحوه ساخت فرو سیلیکو منیزیم
امروزه به صورت عمده دو روش کلی برای ساخت فرو سیلیکو منیزیم شناخته شده است. روش اول برای تولید به این مرحله نیاز به احیاسازی سنگ‌های معدن کلسینه شده از نوع دولومیت به کمک روش سیلیکوترمیک یا آلومینوسیلیکوترمیک، دارد. آن دسته از عواملی که به عنوان احیا کننده قابلیت استفاده را دارند عبارت خواهند بود از: فروسیلیسیوم و یا ترکیبی از فروسیلیسیوم و آلومینیوم.
آن دسته از عنصر منیزیمی که توسط روش احیا به دست آمده است با فروسیلیسیوم باقی مانده ترکیب شده و در نهایت منجر به تولید منیزیم سیلیسید خواهد شد. این عنصر بعد از قرار گیری در کنار فلز آهن می‌تواند باعث به وجود آمدن فرو سیلیکو منیزیم شود. از مهمترین فاکتورهایی که می‌تواند باعث تغییر در این فرایند شود، مقدار عناصر احیا کننده و یا فلاکس ترکیب شده با سایر مواد است. این فلاکس‌ها می‌توانند سنگ آهک، فلورسپار، کوارتزیت و یا بوکسیت باشند.
در مسیر دوم برای تولید فرو سیلیکو منیزیم، در ابتدا باید منیزیم را در مواد مذاب فروسیلیس قرار داد و منتظر ماند تا فرو سیلیکو منزیم تولید شود. باید گفت که تولید این ماده با استفاده از کربن به عنوان عامل کاهنده در کوره قوس الکتریکی، باعث به وجود آمدن مشکلات بعدی در رابطه با دمای عملکردی بالا و فرایند تبخیر بالا می‌گردد.
از طرفی آلودگی ناشی از تولید این آلیاژ با آلومینیم، سبب نامطلوب شدن این فرایند می‌شود. پس می‌توان نتیجه گیری کرد که فرایند حرارتی سیلیسیم بهترین روش برای تولید این فروآلیاژ است. بررسی هزینه‌های تولید در هر دو روش حاکی از آن بوده که روش غوطه وری مقرون به صرفه‌تر خواهد بود. باید بدانید که اضافه کردن منیزیم به فروسیلیکون مذاب، یکی از روش‌هایی است که در سال‌های گذشته توانسته است تا با موفقیت تمامی تست‌های خودش را از سر بگذارند و صنعتگران از این روش می‌توانند به خوبی استفاده کنند. فرو سیلیکو منیزیمی که توسط این روش تولید شده است، دارای ۵ درصد منیزیم است.