Karakteristik inti daripaduan ferrofosforditentukan oleh kandungan fosfor dan pengendalian pengotor:
Kisaran komposisi:P 15%-25%, Fe 65%-75%, pengotor Si Kurang dari atau sama dengan 3,0%, Mn Kurang dari atau sama dengan 2,0%, C Kurang dari atau sama dengan 1,0%, S Kurang dari atau sama dengan 0,1%, P Kurang dari atau sama dengan 0,06%;
Sifat fisik:Titik lebur 1100-1250 derajat, kepadatan 6,8-7,2 g/cm³, gumpalan abu-abu keperakan (5-50 mm) atau butiran (1-10 mm), tekstur keras dan rapuh, stabilitas kimia yang kuat pada suhu tinggi;
Keuntungan inti:Biaya rendah, efek penguatan yang signifikan; biaya penambahan fosfor hanya 1/5-1/3 dari biaya nikel dan kromium, cocok untuk produksi skala besar;
Risiko utama: Excessive phosphorus content (P>0,06% pada baja) dapat dengan mudah menyebabkan kerapuhan dingin, sehingga memerlukan kontrol ketat terhadap jumlah penambahan.
Fungsi Inti dan Efek Kuantitatif Paduan Ferrofosfor
(1) Industri Baja: Fungsi Ganda Penguatan dan Ketahanan Korosi
Penguatan Solusi Padat:
Mekanisme Aksi:Atom fosfor berintegrasi ke dalam kisi ferit, menyebabkan distorsi kisi, menghambat pergerakan dislokasi, dan meningkatkan kekuatan dan kekerasan baja;
Efek Kuantitatif:Menambahkan 0,03%-0,05% fosfor (dimasukkan melalui paduan fep) ke baja struktural paduan rendah meningkatkan kekuatan tarik sebesar 10%-15% dan kekerasan (HB) sebesar 15-25, sehingga cocok untuk komponen bangunan dan struktur mekanis;
Tindakan pencegahan: When the phosphorus content is >0,06%, ketangguhan impak baja-suhu rendah (-20 derajat ) menurun sebesar 30%-50%, sehingga memerlukan penambahan mangan dan nikel untuk mengurangi kerapuhan dingin.
Peningkatan Ketahanan Korosi:
Mekanisme Aksi:Fosfor mendorong pembentukan lapisan pasivasi Fe₃(PO₄)₂ yang padat pada permukaan baja, sehingga menghambat penetrasi media korosif;
Efek Kuantitatif:Menambahkan 0,04%-0,05% fosfor ke baja karbon biasa meningkatkan ketahanan terhadap korosi di atmosfer sebesar 20%-30% dan memperpanjang masa pakai 1-2 kali lipat, sehingga cocok untuk konstruksi luar ruangan dan suku cadang mesin pertanian.
(2) Industri Pengecoran: Pemurnian Biji-bijian dan Optimasi Fluiditas
Penyempurnaan Gandum:
Mekanisme Aksi:Fosfor, sebagai inti nukleasi heterogen, mendorong nukleasi butir selama pemadatan besi tuang, menyempurnakan struktur mikro grafit dan matriks;
Efek Kuantitatif:Menambahkan 0,05%-0,08% fosfor (diperkenalkan melalui paduan ferro fosfor) ke produksi besi cor kelabu meningkatkan kekuatan tarik coran dari 200MPa menjadi 250-280MPa, meningkatkan ketangguhan benturan sebesar 15%-20%, dan mencapai tingkat keseragaman grafit 5-6;
Peningkatan Fluiditas:
Mekanisme Aksi:Fosfor mengurangi tegangan permukaan dan viskositas besi cair, meningkatkan kapasitas pengisian;
Efek Kuantitatif:Menambahkan 0,06%-0,09% fosfor ke struktur coran kompleks (seperti kepala silinder mesin) meningkatkan fluiditas besi cair sebesar 10%-15%, mengurangi tingkat cacat "pengisian tidak lengkap" dan "penutup dingin" dari 1,2% menjadi 0,3%.
(3) Industri Kimia: Bahan Baku dan Fungsi Pengangkut
Persiapan Fosfat:
Aplikasi Inti:Paduan besi fosfat bereaksi dengan asam sulfat dan asam nitrat menghasilkan produk seperti besi fosfat dan kalium dihidrogen fosfat, dengan tingkat konversi fosfor 85%-90%;
Parameter Kuantitatif:1 ton paduan besi fosfat dengan 20% P dapat menghasilkan 2,5-3 ton besi fosfat (tingkat baterai), cocok untuk bahan katoda baterai litium pada kendaraan energi baru;
Pembawa Katalis:
Karakteristik dan Keunggulan:Setelah penghancuran dan aktivasi, luas permukaan spesifik mencapai 10-20 m²/g, dan kekuatan mekanik lebih besar dari atau sama dengan 15 MPa;
Skenario yang Cocok:Sarat dengan bahan aktif seperti nikel dan kobalt, digunakan dalam reaksi hidrogenasi dan desulfurisasi petrokimia, meningkatkan efisiensi katalitik sebesar 15%-20%.
Kompatibilitas Aplikasi Berbagai Kelas Paduan Ferrofosfor
| Nilai | Kandungan fosfor (P). | Batas pengotor inti (Si/Mn/C) | Skenario Aplikasi Inti | Tambahan yang Direkomendasikan |
| FeP20 | 18%-22% | Kurang dari atau sama dengan 3,0%/ Kurang dari atau sama dengan 2,0%/ Kurang dari atau sama dengan 1,0% | Penguatan baja-paduan rendah dan baja karbon biasa | 0,1%-0,3% massa baja cair |
| FeP23 | 21%-25% | Kurang dari atau sama dengan 2,5%/ Kurang dari atau sama dengan 1,5%/ Kurang dari atau sama dengan 0,8% | Pengecoran presisi, pengecoran struktural yang kompleks | 0,15%-0,4% massa besi cair |
| FeP18 | 15%-18% | Kurang dari atau sama dengan 3,5%/ Kurang dari atau sama dengan 2,5%/ Kurang dari atau sama dengan 1,2% | Persiapan kimia fosfat, dukungan katalis | Disesuaikan dengan kebutuhan reaksi (biasanya 5% -10%) |
Poin Penting untuk Kontrol Penggunaan
Waktu Penambahan:
Pembuatan Baja: Tambahkan pada tahap selanjutnya penyadapan konverter (suhu baja 1500-1550 derajat) untuk memastikan dispersi seragam;
Pengecoran: Tambahkan pada tahap akhir peleburan besi cair (suhu 1450-1500 derajat ) untuk menghindari penambahan dini yang menyebabkan pembakaran fosfor.
Kontrol Dosis:
Hitung berdasarkan kandungan fosfor target (misalnya, jika baja target memiliki P=0.04%, menggunakan paduan FeP20, dosisnya=0.04% 20%=0.2%);
Pengujian-skala kecil diperlukan sebelum produksi massal untuk memverifikasi kinerja dan menghilangkan risiko kerapuhan dingin sebelum-aplikasi skala besar.
