¿Qué es el ferromanganeso?
El ferromanganeso es una ferroaleación a granel compuesta principalmente de manganeso (Mn) y hierro (Fe), y es uno de los principales portadores de manganeso utilizados por las acerías y fundiciones. El contenido de manganeso oscila entre aproximadamente el 15% y el 95%, según el grado, y el hierro constituye la mayor parte del resto. La aleación se produce calentando una carga de mineral de manganeso, mineral de hierro y un reductor carbonoso como el coque en un horno de arco eléctrico o un alto horno, de modo que el nivel de carbono de la aleación terminada lo establece la práctica de reducción. Se comercializan grados de alto-carbono, medio-carbono y bajo-carbono, y cada uno se adapta a una etapa diferente de la fabricación de acero.
Por qué se añade ferromanganeso al acero
Su función más importante es la desoxidación. Antes de roscar y fundir, se debe eliminar el oxígeno disuelto en el acero fundido; de lo contrario, se forma porosidad de gas e inclusiones no-metálicas que dañan las propiedades mecánicas. El manganeso reacciona con el oxígeno disuelto para formar óxido de manganeso, que sube a la escoria y se extrae del acero.
El manganeso también funciona como elemento de aleación. Aumenta la dureza, la resistencia al desgaste y la tenacidad, y se combina con azufre para limitar el efecto nocivo del sulfuro de hierro. Estos efectos explican por qué el ferromanganeso es una adición estándar en aceros al carbono, aceros aleados, aceros inoxidables y aceros estructurales de alta-resistencia. Su acción desulfurante y su influencia sobre la templabilidad son particularmente valiosas en perfiles pesados y piezas de desgaste.
Grados típicos y química
Las tres familias de carbono cubren la mayor parte del mercado. Las cifras exactas las acuerdan el comprador y el proveedor, pero los rangos siguientes son representativos del material comercial normal.
| Familia | Mn típico | C típica | Uso típico |
|---|---|---|---|
| Ferromanganeso con alto contenido de carbono- | 74-82% | 6-8% | Desoxidación y aleación de rutina en aceros al carbono y aleados. |
| Ferromanganeso de carbono medio- | 74-82% | 1-2% | Aceros donde se debe limitar la captación de carbono |
| Ferromanganeso con bajo contenido de carbono- | 80-90% | 0.1-0.5% | Grados de acero inoxidable y bajo-carbono, recorte final |
Los tamaños de trozos normalmente se suministran entre 10 y 50 mm o entre 50 y 100 mm, con el material fino filtrado para que la aleación se disuelva de manera predecible en la cuchara. La proporción de manganeso a hierro y los niveles de fósforo, azufre y silicio influyen en la cantidad de calor que requiere una aleación.
Aplicaciones en todas las industrias
Construcción e infraestructura:Los aceros utilizados en edificios, puentes y tuberías dependen del manganeso para su resistencia y dureza.
Automotor:Los marcos, engranajes, ejes y componentes de seguridad utilizan acero para cojinetes de manganeso-para mayor resistencia y resistencia al desgaste.
Maquinaria ferroviaria y pesada:Las aleaciones con alto-manganeso se utilizan en rieles y en piezas fundidas-resistentes al desgaste.
Industria de fundición:En fundiciones de hierro y acero, el ferromanganeso mejora la resistencia y solidez de la sección.
Selección y verificación de ferromanganeso
La selección comienza con el límite de carbono del acero que se está fabricando, porque el carbono que contiene la aleación debe encajar dentro de la especificación final. El equilibrio de manganeso, los niveles de fósforo y azufre y el tamaño de los grumos deciden cuánto material se necesita por calor y con qué uniformidad se disuelve. Un certificado de análisis que cubre Mn, C, Si, P y S, junto con el rango de tamaño probado y el peso por contenedor, permite a la acería comprobar que la aleación entregada coincide con el grado acordado. La protección contra la humedad es importante durante el almacenamiento, y volver a-realizar pruebas antes de su uso es una práctica común cuando las aleaciones se conservan durante períodos prolongados.
Preguntas frecuentes
P: ¿Para qué se utiliza el ferromanganeso?
Sus principales usos son la desoxidación y la aleación en la fabricación de acero, además de adiciones al hierro fundido en fundiciones donde se requiere resistencia y resistencia al desgaste.
P: ¿Por qué se agrega manganeso al acero?
El manganeso elimina el oxígeno disuelto y se combina con el azufre, al tiempo que aumenta la dureza, la resistencia, la tenacidad y la resistencia al desgaste.
P: ¿Cuáles son los principales grados de ferromanganeso?
Grados de alto-carbono, medio-carbono y bajo-carbono, generalmente cotizados con un rango de manganeso y un nivel máximo de carbono acordado entre el comprador y el proveedor.
P: ¿Es el ferromanganeso lo mismo que el manganeso metálico electrolítico?
No. El ferromanganeso es una aleación de hierro-manganeso obtenida mediante fundición, mientras que el metal de manganeso electrolítico es manganeso refinado producido por electrólisis para tareas de alta-pureza.
P: ¿Cómo se suministra el ferromanganeso?
Normalmente, en grumos tamizados de 10 a 50 mm o de 50 a 100 mm en supersacos o tambores, con un certificado de análisis para la química probada y el rango de tamaño.
P: ¿El ferromanganeso aumenta el contenido de carbono del acero?
Sí. Los grados de alto-carbono agregan carbono notable, por lo que se eligen grados de bajo-carbono cuando la especificación del acero limita la absorción de carbono.