כסגסוגת ברזל עם ערך יישום חשוב בתחום התעשייתי,סגסוגת פרופוספוריתמורכב מזרחן וברזל, ומכיל גם זיהומים כמו סיליקון, מנגן, פחמן וגופרית. בשל תכונותיו הייחודיות, הוא ממלא תפקיד מפתח בתעשיות כגון ייצור פלדה ויציקה. ישנם הבדלים ברורים בהרכב של דרגות שונות של סגסוגות זרחן ברזל, והבדלים אלה משפיעים ישירות על הביצועים וטווח היישום של סגסוגות זרחן ברזל.
סגסוגות FeP מדורגות בדרך כלל על פי תכולת הזרחן ותכולת טומאה אחרת. בתקני הסיווג הנפוצים, על פי תכולת הזרחן, ניתן לחלק אותו לארבעה סוגים:FeP24 (P 23.0% - 25.0%), FeP21 (P 20.0% - 23.0%), FeP18 (P 17.0% - 20.0%) ו-FeP16 (P 15.0% - 17.0%). בנוסף, על פי תקנים רלוונטיים, ניתן לחלק אותו ל-6 דרגות בהתאם לתכולת הזרחן ותכולת הטומאה השונות.
מאפייני הרכב של דרגות שונות של סגסוגות פרופוספור
ציון FeP24 (P 23.0% - 25.0%)
בסגסוגות פרופו ספורוס בדרגת FeP24, תכולת הזרחן היא ברמה גבוהה יחסית, בטווח של 23.0% - 25.0%. תכולת הזרחן הגבוהה מעניקה לדרגה זו של סגסוגות פרופוספור יתרונות ייחודיים בתרחישי יישומים מסוימים עם ביקוש גבוה לזרחן. לדוגמה, בזיקוק של כמה דרגות פלדה מיוחדות, תכולת זרחן גבוהה יותר יכולה לשפר משמעותית את חוזק הפלדה ולשפר את עמידות הקורוזיה שלה במידה מסוימת. יחד עם זאת, בשל נוכחות זרחן, ניתן לשפר את יכולת העיבוד של הפלדה. עם זאת, יש לציין שתכולת זרחן מופרזת תגביר גם את שבירות הפלדה, ולכן יש לשלוט בקפדנות על כמות התוספת בעת השימוש. בנוסף לשני המרכיבים העיקריים של זרחן וברזל, כיתה זו של סגסוגת זרחן ברזל מכילה גם כמות קטנה של זיהומים כמו סיליקון, מנגן, פחמן וגופרית. תכולת הסיליקון היא בדרך כלל בטווח של 0.1% - 6%. יסוד הסיליקון יכול למלא תפקיד מסוים של ניקוי חמצון בסגסוגת, מה שעוזר לשפר את האיכות והביצועים של הסגסוגת.
ציון FeP21 (P 20.0% - 23.0%)
לסגסוגת פרופוספורית בדרגת FeP21 יש תכולת זרחן מעט נמוכה יותר מדרגת FeP24, הנעה בין 20.0% ל-23.0%. הבדל זה בתכולת הזרחן הופך את הרמה הזו של סגסוגת פרופוספורית לשונה מדרגת FeP24 מבחינת ביצועים ויישום. במקרים מסוימים שבהם דרישת תכולת הזרחן נמוכה יחסית, אך יש צורך בזרחן כדי למלא תפקיד ספציפי, סגסוגת זרחן ברזל בדרגת FeP21 יכולה לענות על הצרכים. לדוגמה, בייצור של ברזל יצוק רגיל, כמות מתאימה של זרחן יכולה לשפר את נזילות הברזל המותך, ובכך לשפר את הביצועים ואיכות פני השטח של היציקות. מבחינת תכולת הטומאה, תכולת הזיהומים כגון סיליקון, מנגן, פחמן וגופרית היא בערך בטווח דומה לדרגת FeP24, אך התכולה הספציפית עשויה להשתנות מעט עקב תהליכי ייצור וחומרי גלם שונים.
ציון FeP18 (P 17.0% - 20.0%)
לסגסוגת פרופוספורית בדרגת FeP18 יש תכולת זרחן בטווח של 17.0% - 20.0%. לדרגה זו של סגסוגת פרופוספור יש יתרונות ייחודיים בתרחישי יישומים מסוימים. לדוגמה, כאשר מייצרים פלדות מסוימות הדורשות איזון בין חוזק וקשיחות, ניתן להשתמש בדרגה זו של סגסוגת פרופוספורית כתוסף מתאים. בגלל תכולת הזרחן המתונה שלה, זה לא רק יכול לשפר את חוזק הפלדה במידה מסוימת, אלא גם לא יגדיל יתר על המידה את השבריריות כמו סגסוגות עם תכולת זרחן גבוהה, ובכך להבטיח שלפלדה יש ביצועים מקיפים טובים. מבחינת הרכב הטומאה, הוא מכיל גם זיהומים נפוצים כמו סיליקון, מנגן, פחמן וגופרית. לנוכחותם יש גם השפעה מסוימת על ביצועי הסגסוגת. לדוגמה, מנגן יכול למלא תפקיד בהסרה וחיזוק.
ציון FeP16 (P 15.0% - 17.0%)
לסגסוגת פרופוספורית בדרגת FeP16 יש תכולת זרחן נמוכה יחסית, בין 15.0% - 17.0%. תכולת הזרחן הנמוכה גורמת לדרגה זו של סגסוגת זרחן למלא תפקיד ביישומים מסוימים עם הגבלות קפדניות על תכולת זרחן. לדוגמה, בייצור של כמה פלדות מיוחדות עם דרישות נמוכות במיוחד לשבריריות פלדה, יש צורך להשתמש בסגסוגת פרופוספורית בדרגת FeP16 עם תכולת זרחן נמוכה יחסית כדי להבטיח שלפלדה יש חוזק טוב מבלי לגרום לבעיות שבירות עקב תכולת זרחן מוגזמת. תכולת הטומאה שלו גם תואמת את הכללים הכלליים של סגסוגות פרופוספור, המכילות כמות קטנה של סיליקון, מנגן, פחמן, גופרית וכו'.
ההשפעה של הבדלי הרכב על ביצועים ויישום
ההבדלים בהרכב של דרגות שונות של סגסוגות פרופוספור מובילים להבדלים משמעותיים בביצועים ובתרחישי היישום שלהם.ציון FeP24 סגסוגותעם תכולת זרחן גבוהה משמשים לעתים קרובות בייצור של כמה פלדות מיוחדות עם דרישות חוזק גבוה ועמידות בפני קורוזיה בשל החוזק הגבוה שלהן ועמידותן בפני קורוזיה טובה, כגון בייצור של כמה פלדות הנדסיות ימיות ופלדות לציוד כימי.סגסוגות בדרגת FeP16עם תכולת זרחן נמוכה יחסית, מתאימות יותר לייצור פלדות בעלות דרישות קשיחות גבוהות במיוחד, כמו זיקוק פלדה לחלקים מסוימים בתחום התעופה והחלל, מכיוון שיש להן פחות השפעה על שבירות. בתחום היציקה, לדרגות שונות של סגסוגות פרופוספור יש גם יישומים שונים. לְדוּגמָה,סגסוגות בדרגת FeP21 או FeP18עם תכולת זרחן בינונית יכולים לשפר ביעילות את נזילות הברזל המותך והם נמצאים בשימוש נרחב בייצור חלקי ברזל יצוק רגילים וחלקי ברזל יצוק עמידים לבלאי-. הם יכולים לשמש לייצור צילינדרים לרכב, גלילי מנוע, נעלי בלם רכבת וחלקים אחרים כדי לשפר את עמידות בפני קורוזיה ועמידות בפני שחיקה של חלקים מכניים אלה.
לסיכום, ההבדלים בהרכב של דרגות שונות של סגסוגות זרחן ברזל, במיוחד ההבדלים בתכולת הזרחן ובתכולת הטומאה, גורמים להם למאפיינים משלהם בביצועים, ובכך ממלאים תפקיד חיוני בתחומי תעשייה ותרחישי יישום שונים. הבנת הבדלי הרכבים הללו והביצועים והיישומים התואמים שלהם היא בעלת משמעות רבה עבור הבחירה הרציונלית והשימוש בסגסוגות פרופוספור.
