فروبور چیست؟ ویژگی‌های آن چیست؟ چه کاربردی دارد؟
فروآلیاژها ی آهنی محدود به نوع خاصی نبوده و در انواع مختلفی همچون فرومنگنز ، فروسیلیس ، فروسیلیکومنگنز ، فروبور و … به بازارهای جهانی عرضه می‌شوند. یکی از مهمترین انواع این آلیاژها، فرو بور است که به عنوان یکی از مفیدترین “فرو آلیاژهای گرانبها” شناخته می‌شود. این محصول، یک آلیاژ آهن بور و یک ماده ابریشمی براق است. با این حال، اگر برای مدت طولانی در هوای مرطوب بماند، رنگ ابریشمی براق خود را از دست داده و به یک ماده خاکستری مات حاوی لکه های قرمز تبدیل می شود. شایان ذکر است که فروبور یک آلیاژ آهن مغناطیسی با محتوای بور معمولا بین 17.5-20٪ است که به عنوان یک عامل آلیاژی در فولادها و با هدف بهبود خواصی همچون بهبود کارایی ، سخت‌شدگی، مقاومت در برابر خزش و جذب نوترون استفاده می‌شود.
فرو بور معمولا به این دلیل به فولاد اضافه می شود که فولاد تولیدی فرم جامد و استحکام بالایی داشته باشد. جهت آشنایی بیشتر با این آلیاژ آهنی ، پیشنهاد می‌کنیم تا انتهای مطلب ما را همراهی بفرمایید.
ماهیت فروبور
فرو بور ، آلیاژی است که ترکیب آن متشکل از آهن و بور می‌باشد. فروبور در صنایع متالورژی و عمدتا به عنوان یک آلیاژ آهنی مورد استفاده واقع می‌شود. لازم به ذکر است که فروبور باید دارای محتوای کربن کم باشد. در یکی از انواع با کیفیت این آلیاژ آهنی ، از سیلیکون به عنوان یک عامل کاهنده در تولید فرو بور استفاده می‌شود و به این ترتیب نه تنها از ورود کربن جلوگیری می‌شود، بلکه حذف آسان فلزات سنگین مرتبط با بور نیز امکان پذیر می‌شود. برخی از مهمترین نکات مربوط به این آلیاژ آهنی به این شرح است:
- زمینه اصلی کاربرد فرو بور، متالورژی آهنی است.
- بور در تولید فولاد و آلیاژهای فلزی مختلف به شکل آلیاژهای آهنی استفاده می شود. حتی در مقادیر کم، بور می‌تواند خواص فولاد یا شمش چدن را افزایش دهد.
- فرو بور همچنین در واکنش‌های شیمیایی سطوح فلزی بورینگ و برای اصلاح آلیاژهای مایع استفاده می‌شود.
لازم به توضیح است که فرو بور در چندین گرید مختلف تولید می‌شود. با این حال دو نمونه از رایج‌ترین گریدهای تولیدی این فروآلیاژ، فروبورهای دارای 10٪ بور و 17٪ بور هستند. فروبور معمولا به فولاد اضافه می شود تا یک فولاد بسیار قوی و مستحکم جهت استفاده در کاربردهای مختلف ایجاد کند. لازم به توضیح است که این محصول، معمولا به صورت پودر عرضه می‌شود و از این نظر دارای ترکیب آسانی جهت افزودن به فرایندهای تولیدی آلیاژهای مختلف به شمار می‌آید. اگرچه استفاده از این فروآلیاژ به عنوان یک افزودنی در فرایند تولید فولاد، به علت هزینه نسبتا بالای آن، محدود می‌باشد، با این حال همچنان یکی از مفیدترین فروآلیاژها محسوب می شود.
مزایای فروبور
فروبور به عنوان یک افزودنی در فرآیند تولید فلزات بی شکل، مزایای متعددی را به همراه دارد. یکی از مزایای اولیه افزودن فروبور به یک آلیاژ ، افزایش حساسیت مغناطیسی می‌باشد. به بیانی دیگر، فرو بور می‌تواند حساسیت مغناطیسی آلیاژ نهایی را به میزان قابل توجهی افزایش داده و آلیاژ مربوطه را برای تولید آهنرباهای Nd-Fe-B ایده آل سازد. علاوه بر این، افزودن فروبور به یک آلیاژ می‌تواند توانایی خاموش کردن آلیاژ تولیدی را به شدت افزایش دهد. مزیت نهایی این فروآلیاژ این است که مقاومت آلیاژ مورد نظر در برابر شستشو را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد.
تولید فروبور
معمولا آلیاژ فرو بور به صورت قطعات کوچک یا پودرهای بسیار ریز تولید می‌شود و در واحدهای 50 کیلوگرمی، 100 کیلوگرمی یا حتی 1000 کیلوگرمی بسته بندی و بازار عرضه می‌شود. لازم به ذکر است که فرو بور اولین بار در سال 1893 توسط هنری مویسان در کوره قوس الکتریکی تک فاز و با پوشش کربن ساخته شد. امروزه تولید تجاری این فرو آلیاژ با دو فرآیند اصلی واکنش کربوترمیک و واکنش آلومینوترمیک انجام می‌شود. تولید کربوترمیک فرو بور در کوره‌های قوس الکتریکی انجام می‌شود. مواد خامی که وارد کوره قوس الکتریکی می شود، اسید بوریک، کربن و پودر آهن می‌باشند. این در حالیست که تولید آلومینوترمیک فرو بور در ملاقه انجام می شود. مواد اولیه وارد شده به ملاقه عبارتند از اسید بوریک، سنگ آهن، پودر آلومینیوم و گاهی پودر منیزیم.
به بیانی دیگر، فروبرون را می توان با دو روش تولید کرد. احیای کربوترمی اسید بوریک در حضور فولاد کربنی با استفاده از کوره قوس الکتریکی و احیای آلومینوگرمیک اسید بوریک در حضور آهن (گاهی اوقات همراه با منیزیم) برای دستیابی به محتوای کربن کمتر.
لازم به توضیح است که بخش بزرگی از فرو بور در چین، هند و ترکیه تولید می‌شود. ابتدایی‌ترین تعریف فرآیند تولید فروبور این است که مقدار کمی بور خام به آهن اضافه می‌شود تا یک آلیاژ آهنی ایجاد شود، اگرچه روش های واقعی استفاده شده تا حدودی پیچیده تر هستند!
موارد استفاده از فروبور
فروبور به طور گسترده‌ای در بخش‌های صنعتی مختلف استفاده می‌شود، هرچند که رایج‌ترین موارد استفاده این فروآلیاژ، تولید فلزات بی شکل است. با این حال، یکی دیگر از پیشرفته‌ترین کاربردهای فروبور مربوط به استفاده در فرایند تولید شیشه‌های مغناطیسی می‌باشد. در طی فرایند تولید این شیشه‌ها، فروبور همراه با مقدار کمی آهن به ترکیب سیلیکون اضافه می‌شود. به بیانی دیگر، متداول ترین استفاده از فروبور، جدای از صنعت فولاد، در تولید آهن ربا است که در آن حساسیت مغناطیسی محصول نهایی، به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد.
قیمت جهانی فروبور
اگرچه قیمت فروبور در بازارهای جهانی، نسبتا ثابت می‌ماند، با این حال با نوسان عمده قیمت فولاد، قیمت این فروآلیاژ نیز دچار تغییر و نوسان می‌شود. در صورت نیاز به کسب اطلاعات دقیق‌تر از قیمت جهانی این محصول، می‌توانید با کارشناسان آهن معدن تماس حاصل فرمایید.
پودر فروبور
فروبرون یک اکسید کننده قوی در فولادسازی است. بزرگترین نقش بور در فولاد این است که فقط مقدار بسیار کمی از بور می‌تواند سختی فولاد را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد و از این نظر، جایگزین بسیاری از عناصر آلیاژی به شمار می‌آید. علاوه بر این، می تواند خواص مکانیکی، خواص تغییر شکل ، خواص جوشکاری و خواص دمای بالا فولاد را نیز به میزان چشمگیری بهبود بخشد.
انواع کاربرد فرو بور
در بیان کاربرد فروبور لازم به ذکر است که از فروبور در ساخت فولاد، شمش چدن ، آهنرباهای دائمی و فلزات بی شکل استفاده می‌شود. به عبارتی، فرو بور ، عمدتا در فولاد و چدن و برای تولید فولاد آلیاژی، فولاد فنری، فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا، فولاد مقاوم در برابر حرارت، فولاد ضد زنگ و غیره استفاده می‌شود. بور می‌تواند استحکام و مقاومت چدن در برابر سایش را بهبود بخشد و به طور گسترده در ساخت خودرو، تراکتور و ماشین ابزار استفاده می‌شود.
لازم به توضیح است که بیش از 50 درصد فروبور تولید شده در سراسر جهان در صنعت فولاد مصرف می‌شود. وجود مقادیر بسیار کم بور در فولاد، سختی پذیری فولاد را افزایش داده و موجب سخت شدن فولاد می‌شود. بور به ترکیبات برخی از فولادهای ضد زنگ، فولادهای میکروآلیاژی و کم آلیاژی و برخی فولادهای کربنی تولید شده برای اهداف خاص، اضافه می‌شود. لازم به ذکر است که فروبور مصرف شده در تولید آهنرباهای دائمی Nd-Fe-B ، ده درصد از کل مصرف جهانی فرو بور را تشکیل می‌دهد. این صنعت سالانه حدود 1000 متریک تن فروبور استفاده می‌کند. در ادامه به برخی از رایج‌ترین کاربردهای فرو بور اشاره می‌شود:
- بهبود سختی پذیری C-Mn و فولادهای کم آلیاژ
- استفاده در فرایند تولید ورق فولاد خودرو
- ادغام در مواد فلزی آمورف برای هسته ترانسفورماتور
- بهبود سختی پذیری فولادهای کم آلیاژ
- استفاده در عملیات بوراسیون سطح فولادها
- کاهش نیتروژن در تولید فولاد
- تولید شیشه های متالیک