ফেরোফসফরাস সংকর ধাতুগুলি প্রধানত লোহা (Fe) এবং ফসফরাস (P) দিয়ে গঠিত, ফসফরাসের পরিমাণ সাধারণত 15% থেকে 25% পর্যন্ত থাকে। এগুলি প্রায় 1100-1200 ডিগ্রি গলনাঙ্ক এবং 7.2-7.5 g/cm³ এর ঘনত্ব সহ পিণ্ড বা দানা হিসাবে উপস্থিত হয়। ইস্পাত বৈশিষ্ট্যের উপর তাদের মূল প্রভাব থেকে উদ্ভূত হয়:
ইস্পাতে ফসফরাসের সীমিত কঠিন দ্রবণীয়তা (কক্ষের তাপমাত্রায় মাত্র 0.02%), এবং অতিরিক্ত পরিমাণে সহজেই ফসফাইড যেমন Fe₃P;
ফসফরাস এবং লোহার পরমাণুর মধ্যে ব্যাসার্ধের পার্থক্য কঠিন দ্রবণের পরে জালির বিকৃতি ঘটায়, যার ফলে একটি শক্তিশালী প্রভাব পড়ে;
ফসফরাস আলাদা করার একটি শক্তিশালী প্রবণতা রয়েছে, সহজেই শস্যের সীমানায় জমা হয় এবং শস্যের সীমানা বন্ধনকে ব্যাহত করে।
ইস্পাত বৈশিষ্ট্যের উপর FeP Alloys এর ইতিবাচক প্রভাব
(1) উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত শক্তি এবং কঠোরতা (কঠিন সমাধান শক্তিশালীকরণ প্রভাব)
ফসফরাস একটি অত্যন্ত দক্ষ শক্তিশালীকরণ উপাদান, একটি কঠিন সমাধান শক্তিশালীকরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ইস্পাতের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করে:
ফসফরাস পরমাণু লোহার জালিতে দ্রবীভূত হওয়ার পরে, তারা জালির বিকৃতি ঘটায়, স্থানচ্যুতি আন্দোলনকে বাধা দেয় এবং ইস্পাতের শক্তি এবং কঠোরতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে। ডেটা দেখায় যে কম-কার্বন স্টিলে ফসফরাসের প্রতি 0.01% বৃদ্ধির জন্য, প্রসার্য শক্তি 6-10 MPa বৃদ্ধি পায়, এবং ফলন শক্তি 5-8 MPa বৃদ্ধি পায়৷
উপযুক্ত অ্যাপ্লিকেশন:উচ্চ-শক্তি বিল্ডিং রিইনফোর্সমেন্ট (যেমন HRB500E) এবং সাধারণ কাঠামোগত ইস্পাত ব্যবহার করা হয়। উপযুক্ত পরিমাণে ফেরোফসফরাস খাদ যুক্ত করে (স্টিলের মধ্যে ফসফরাস উপাদানকে 0.02%-0.04% নিয়ন্ত্রণ করে), প্রকৌশল প্রকল্পগুলির শক্তির প্রয়োজনীয়তাগুলি খাদ খরচ না বাড়িয়েই পূরণ করা যেতে পারে।
(2) উন্নত বায়ুমণ্ডলীয় জারা প্রতিরোধের (প্যাসিভেশন ফিল্মের সিনারজিস্টিক প্রভাব)
ফসফরাস স্টিলের মধ্যে তামা এবং ক্রোমিয়ামের মতো উপাদানগুলির সাথে বায়ুমণ্ডলীয় জারা প্রতিরোধের সমন্বয়সাধন করতে পারে:
ফসফরাস ইস্পাত পৃষ্ঠে একটি ঘন Fe₂O₃-P₂O₅ যৌগিক অক্সাইড ফিল্ম তৈরি করতে পারে, যা ক্ষয়কারী মিডিয়ার (জল, অক্সিজেন) অনুপ্রবেশকে বাধা দেয় এবং বায়ুমণ্ডলীয় ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়;
সাধারণ প্রয়োগ:ওয়েদারিং ইস্পাত (যেমন Q450NQR1) উৎপাদনে, ফসফরাস-লোহার খাদ (ইস্পাতে ফসফরাসের পরিমাণ 0.06%-0.12%) ইচ্ছাকৃতভাবে যোগ করা হয়, যা তামা (0.20%-0.50%) এবং ক্রোমিয়াম (0.30% থেকে 1.30%) স্তরে কাজ করে। এর বায়ুমণ্ডলীয় জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা সাধারণ কার্বন ইস্পাতের 2-3 গুণ, এটি সেতু, পাত্রে এবং বহিরঙ্গন ইস্পাত কাঠামোর জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
(3) মেশিনিং পারফরমেন্স অপ্টিমাইজ করা (চিপ ব্রেকিং ইফেক্ট)
উপযুক্ত পরিমাণে ফসফরাস ইস্পাতের যন্ত্রের উন্নতি করতে পারে: ফসফরাস কঠিন দ্রবণ ইস্পাতের ভঙ্গুরতাকে কিছুটা বাড়িয়ে দেয়, কাটার সময় চিপগুলিকে সহজে ভাঙতে সাহায্য করে, টুলের জট কমায়, এবং মেশিনের দক্ষতা উন্নত করে।
উপযুক্ত অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতি:বিনামূল্যে-কাটিং স্টিল (যেমন Y15) স্বয়ংক্রিয় লেদগুলিতে ব্যবহৃত হয়, স্টিলের ফসফরাস সামগ্রীকে 0.08%-0.15% পর্যন্ত নিয়ন্ত্রণ করে, সালফারের সাথে মিলিত, কাটার গতি 20%-30% বৃদ্ধি করতে পারে এবং টুলের আয়ু 15%-20% বৃদ্ধি করতে পারে৷
ইস্পাত বৈশিষ্ট্যের উপর ফেরোফসফরাস অ্যালোয়ের নেতিবাচক প্রভাব
(1) দৃঢ়তা এবং প্লাস্টিসিটি হ্রাস, ঠান্ডা ভঙ্গুরতা প্ররোচিত করা (শস্য সীমানা পৃথকীকরণ প্রভাব)
এটি ফেরোফসফরাস অ্যালোয়ের সবচেয়ে বিশিষ্ট নেতিবাচক প্রভাব এবং কঠোর নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন:
শস্যের সীমানা পৃথকীকরণের জন্য ফসফরাসের একটি শক্তিশালী প্রবণতা রয়েছে, সহজেই শস্যের সীমানায় জমা হয়ে নিম্ন-গলানোর-বিন্দু Fe₃P (গলনাঙ্ক 1050 ডিগ্রি), শস্যের সীমানা বন্ধন শক্তি হ্রাস করে;
নিম্ন তাপমাত্রায়, শস্যের সীমানা ফসফাইডগুলি ইস্পাতের ভঙ্গুর স্থানান্তর তাপমাত্রাকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে (যেমন, যখন ফসফরাস উপাদান 0.01% থেকে 0.05% পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়, তখন কম-কার্বন স্টিলের ভঙ্গুর স্থানান্তর তাপমাত্রা -60 ডিগ্রি থেকে -20 ডিগ্রি পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়), যার ফলে "হারে কম প্রভাবে" ক্ষয়-প্রতিক্রিয়া হ্রাস পায়। তাপমাত্রা, আকস্মিক ফ্র্যাকচারের সম্ভাবনা বেশি করে;
থ্রেশহোল্ড প্রভাব: যখন ইস্পাতে ফসফরাসের পরিমাণ 0.04% ছাড়িয়ে যায়, তখন প্রভাবের দৃঢ়তা (k) 100J/cm² এর উপরে থেকে 50J/cm² এর নিচে, এবং প্রসারণ 25% থেকে 15% পর্যন্ত নেমে আসে। নিম্ন -তাপমাত্রার অবস্থা বা প্রভাব লোড (যেমন সেতু ইস্পাত এবং চাপ জাহাজ ইস্পাত) সাপেক্ষে ইস্পাত গ্রেডের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়।
(2) ওয়েল্ডেবিলিটির অবনতি (গরম ক্র্যাকিংয়ের বর্ধিত সংবেদনশীলতা)
ফসফরাস উল্লেখযোগ্যভাবে ইস্পাতে ওয়েল্ড গরম ক্র্যাকিংয়ের ঝুঁকি বাড়ায়:
ঢালাইয়ের সময়, ফসফরাস দ্রুত ঢালাই এবং তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলে আলাদা হয়ে যায়, একটি নিম্ন-গলানোর-বিন্দুর তরল ফিল্ম তৈরি করে, যা ঢালাইয়ের চাপে গরম ক্র্যাকিংয়ের ঝুঁকিতে থাকে;
ডেটা দেখায় যে যখন ইস্পাতে ফসফরাসের পরিমাণ 0.03% ছাড়িয়ে যায়, তখন ওয়েল্ড হট ক্র্যাকিংয়ের ঘটনা তিনগুণেরও বেশি বৃদ্ধি পায়, যার জন্য ওয়েল্ডিং স্টেবিলাইজার (যেমন Mn) যোগ করার প্রয়োজন হয়, ফলে উৎপাদন খরচ বেড়ে যায়।
(৩) অত্যধিক ফসফরাস স্থানীয় ক্ষয়ের দিকে পরিচালিত করে (মাইক্রো-কোষ প্রভাব)
উচ্চ ফসফরাস সামগ্রী ইস্পাতের জারা অভিন্নতা ব্যাহত করে:
শস্যের সীমানায় ফসফরাস সমৃদ্ধকরণ ইস্পাত পৃষ্ঠে অসম রাসায়নিক সংমিশ্রণের দিকে নিয়ে যায়, যা "ফসফরাস-সমৃদ্ধ অঞ্চল - ফসফরাস-দরিদ্র অঞ্চল" মাইক্রো-কোষ গঠন করে, স্থানীয় ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে (যেমন পিটিং ক্ষয় এবং আন্তঃগ্রানুলার);
উপযুক্ত সীমা: ওয়েদারিং স্টিলে ফসফরাস উপাদান অবশ্যই 0.12% এর নিচে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। এই সীমা অতিক্রম করা স্থানীয় জারা হার 50% এর বেশি বৃদ্ধি করে, বায়ুমণ্ডলীয় ক্ষয় প্রতিরোধের ইতিবাচক প্রভাবকে অস্বীকার করে।
ফেরোফসফরাস খাদ সংযোজন এবং ইস্পাত গ্রেড অভিযোজনের জন্য নিয়ন্ত্রণ কৌশল
বিভিন্ন ইস্পাত গ্রেডের জন্য ফসফরাস সামগ্রীর সীমা (GB/T 222 স্ট্যান্ডার্ড পড়ুন)
| ইস্পাত গ্রেড | সর্বাধিক অনুমোদিত ফসফরাস সামগ্রী (P) | ফেরোফসফরাস খাদ প্রস্তাবিত সংযোজন পরিমাণ | মূল অভিযোজন জন্য কারণ |
| ক্রায়োজেনিক ধারক ইস্পাত (যেমন, 16MnDR) | 0.025% এর চেয়ে কম বা সমান | সক্রিয় সংযোজন নিষিদ্ধ। | ঠাণ্ডা ভঙ্গুরতা প্রতিরোধ করে এবং কম{0}}তাপমাত্রার প্রভাবের দৃঢ়তা নিশ্চিত করে। |
| সেতু ইস্পাত (যেমন, Q370qE) | 0.030% এর কম বা সমান | সক্রিয় সংযোজন নিষিদ্ধ | গতিশীল লোড সহ্য করতে হবে, ফ্র্যাকচার ঝুঁকি প্রতিরোধ করতে হবে |
| ওয়েদারিং স্টিল (যেমন, Q450NQR1) | 0.12% এর চেয়ে কম বা সমান | 0.05%-0.10% | Synergistically Cu এবং Cr এর সাথে জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায় |
| উচ্চ-শক্তির কাঠামোগত ইস্পাত শক্তিবৃদ্ধি (HRB500E) | 0.045% এর চেয়ে কম বা সমান | 0.02%-0.04% | শক্তি এবং দৃঢ়তা ভারসাম্য, খরচ নিয়ন্ত্রণ |
| ফ্রি-কাটিং স্টিল (যেমন, Y15) | 0.15% এর কম বা সমান | 0.08%-0.12% | চিপ ব্রেকিং কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ করে এবং মেশিনিং দক্ষতা উন্নত করে |
সংযোজন নিয়ন্ত্রণের জন্য মূল প্রযুক্তি
সঠিক গণনা:
গলিত ইস্পাতের প্রাথমিক ফসফরাস সামগ্রী এবং লক্ষ্য ইস্পাত গ্রেডের সীমার উপর ভিত্তি করে, অতিরিক্ত সংযোজন এড়াতে "ফসফরাস ভারসাম্য সূত্র" ব্যবহার করে সংযোজন পরিমাণ গণনা করা হয়;
বিচ্ছুরিত সংযোজন:
দানাদার ফেরোফসফরাস সংকর ধাতু ব্যবহার করা হয় এবং স্থানীয় সমৃদ্ধকরণ এবং পৃথকীকরণ হ্রাস করার জন্য একটি প্রবাহ- মাধ্যমে গলিত ইস্পাতে যোগ করা হয়;
খাদক:
ম্যাঙ্গানিজ (Mn) যোগ করা ফসফরাস বিভাজন দমন করতে পারে (Mn S এর সাথে মিলিত হয়ে MnS তৈরি করে, শস্যের সীমানায় ফসফরাস সমৃদ্ধকরণের স্থানগুলিকে হ্রাস করে), সাধারণত Mn/P 10 এর চেয়ে বেশি বা সমান নিয়ন্ত্রণ করে।
