Czym są żelazostopy?

Żelazostopy to różne stopy żelaza, które zawierają znaczną ilość jednego lub więcej innych pierwiastków, takich jak mangan, węgiel lub krzem. Termin żelazo lub żelazo odnosi się do związku zawierającego lub związanego z żelazem. Żelazostop zawiera żelazo jako pierwiastek podstawowy — w wielu przypadkach mniej niż 50% — w połączeniu z jednym lub kilkoma innymi pierwiastkami reaktywnymi używanymi podczas produkcji stali. Żelazostop będzie fizycznie wprowadzał i przenosił te elementy do stopionego metalu podczas produkcji stali i żeliwa.

Żelazostop może wykorzystywać pojedynczy pierwiastek reaktywny lub wiele pierwiastków reaktywnych, znanych jako systemy stopowe, takie jak nikiel lub kobalt. Stopy te wynaleziono eksperymentalnie, identyfikując różne pierwiastki, które można łączyć z żelazem, oraz opracowując metody wprowadzania ich w kontrolowany sposób podczas produkcji stali. Dostępnych jest wiele różnych rodzajów tych stopów, w tym między innymi żelazomangan, żelazochrom i żelazokrzem. Odpowiadają za zapewnienie wyjątkowych właściwości stali i żeliwa oraz pełnią kluczową funkcję podczas cykli produkcji żelaza i stali.

Podstawowe i najpowszechniejsze żelazostopy wykorzystują chrom, mangan i krzem. Żelazokrzem służy do zapobiegania utracie węgla z roztopionej stali podczas produkcji stali i stopów żelaza. Niektóre żelazostopy, takie jak krzem, mają właściwości odtleniające. Żelazochrom jest stosowany w celu zapewnienia odporności na korozję w stalach nierdzewnych. Ferromangan służy do przeciwdziałania szkodliwemu działaniu siarki podczas produkcji stali i żeliwa.

Żelazostopy kojarzą się przede wszystkim z przemysłem żelaza i stali, który odnotowuje roczną produkcję na całym świecie w milionach ton – lub megagramach – rocznie. Są one wykorzystywane do produkcji wielu z najbardziej zaawansowanych obecnie stosowanych materiałów. Obejmują one stopy metali do zastosowań w ekstremalnie wysokich temperaturach, takie jak turbiny gazowe i stale nierdzewne, zapewniające doskonałą odporność na korozję. Przy ich użyciu produkowane są również materiały stosowane na części narażone na duże obciążenia i przenoszące moc mechaniczną.

Żelazostopy powstają poprzez łączenie żelaza z innymi pierwiastkami w bardzo wysokich temperaturach w piecu. Zwykle mają niższe zakresy temperatur topnienia niż czyste pierwiastki i można je łatwiej łączyć w stopioną stal, co zapewnia pewne korzyści podczas produkcji. Do produkcji żelazostopów stosuje się różne typy pieców, w tym elektryczne piece zanurzeniowe łukowe, egzotermiczne lub metalotermiczne piece reakcyjne oraz ogniwa elektrolityczne. Istnieje wiele firm produkujących żelazostopy z urządzeniami, które mogą obsługiwać i przetwarzać surowce; łączyć materiały w piecach; i wykończ materiał do dalszego użytku rynkowego.