Ферофосфорът (химическа формула: Fe₃P, често съкращаван като FeP) е феросплав, съставен от желязо (Fe) и фосфор (P), като съдържанието на фосфор обикновено варира от 20% до 35%. За разлика от чистия фосфор (силно токсичен и летлив), ферофосфорът е стабилен, лесен за обработка и рентабилен-ефективен-, което го прави предпочитан източник на фосфор за производство на стомана, леене и производство на специални сплави.

FeP сплавта се произвежда чрез пирометалургично топене, като се използват фосфорна руда (апатит или фосфорит), желязна руда и кокс като суровини. Процесът има два основни маршрута:

Метод на електродъгова пещ (EAF):Високо{0}}температурно топене (1500–1600 градуса) на смесени руди, произвеждащо високо{3}}чисто фосфорно желязо (P По-голямо или равно на 30%) с ниски примеси-, подходящо за прецизни сплави.
Метод на доменна пещ:Съвместно -топене с производство на желязо, добив на ферофосфор с ниска-до-средна чистота (P=20–25%) на по-ниска цена-идеален за масово производство на стомана.

И двата процеса превръщат токсичния елементарен фосфор в стабилен Fe₃P, елиминирайки опасностите при работа и осигурявайки равномерно освобождаване на фосфор в разтопения метал.

Ferro Phosphorus

Основни спецификации на ферофосфора

Степен	Съдържание на фосфор (P).	Съдържание на желязо (Fe).	Ключови примеси (макс.)	Размер	Типично приложение
Ниско съдържание на-фосфор	20–25%	65–75%	Si По-малко или равно на 2,0%, C По-малко или равно на 1,0%, S По-малко или равно на 0,15%, P По-малко или равно на 25%	5–50 мм	Масово производство на стомана (дезоксидация, легиране)
Среден{0}}клас на фосфор	25–30%	60–70%	Si По-малко или равно на 1,5%, C По-малко или равно на 0,8%, S По-малко или равно на 0,12%, P По-малко или равно на 30%	3–30 мм	Чугун (подобряване на течливостта)
Високо{0}}степен на фосфор	30–35%	55–65%	Si По-малко или равно на 1,0%, C По-малко или равно на 0,5%, S По-малко или равно на 0,10%, P По-малко или равно на 35%	1–20 мм	Специални сплави (устойчиви-на износване, устойчиви-на топлина)

Критична забележка: Съдържанието на фосфор директно определя функционалността-по-високите степени P повишават устойчивостта на износване, но могат да повишат крехкостта; по-ниските класове P балансират здравината и пластичността на конструкционната стомана.

Критични промишлени приложения на ферофосфор

Способността на Ferro Phosphorus да контролира съдържанието на фосфор и да подобрява свойствата на метала го прави незаменим в ключови индустрии:

Производство на стомана: Деоксидация и укрепване на сплави

Спомагателно средство за дезоксидация:

В ниско{0}}легирана структурна стомана добавянето на 0,2–0,5% ниско{3}}фосфорен ферофосфор (20–25% P) работи с феросилиция за отстраняване на остатъчния кислород (O) от 50–70 ppm до По-малко или равно на 25 ppm. Фосфорът реагира с O, за да образува стабилен P₂O₅, който се комбинира със SiO₂, за да образува шлака с ниска -точка на{11}}точка на топене (лесна за отстраняване), намалявайки оксидните включвания с 30%.

Укрепване на сплавта:

За -стомана с висока якост (напр. стомана за автомобилна рамка), контролираното добавяне на фосфор (0,05–0,1% чрез ферофосфор) увеличава якостта на опън с 10–15% и границата на провлачване с 8–12%-без да се жертва пластичността (удължението остава по-голямо или равно на 20%).

Изветряща стомана:

Добавянето на 0,06–0,12% P чрез среден-фосфорен ферофосфор (25–30% P) образува плътен Fe-P оксиден филм върху стоманени повърхности, подобрявайки устойчивостта на корозия с 50% в сравнение с обикновената структурна стомана-използвана в мостове, железопътни линии и външни конструкции.

Отливане: Подобряване на течливостта и устойчивостта на износване

Отливка от сив чугун:

Средно{0}}фосфорният FeP (25–30% P), добавен при 0,3–0,6% подобрява течливостта на стопеното желязо с 15–20%, позволявайки леене на сложни тънкостенни части (напр. корпуси на помпи, тела на клапани) с минимални дефекти при свиване. Той също така увеличава твърдостта на повърхността с 20–25%, повишавайки устойчивостта на износване на механичните компоненти.

Регулиране на сферографитен чугун:

В колянови валове от сферографитен чугун следите от фосфор (0,02–0,04% чрез нисък-фосфор FeP) намаляват „дегенерацията на нодули“ в дебели участъци, осигурявайки равномерна издръжливост в цялата отливка-нивото на скрап спадна от 6% на 2% в европейска леярна.

Специални сплави: износоустойчивост и устойчивост на топлина

Износ{0}}устойчиви сплави:

FeP с високо-фосфор (30–35% P) е ключов компонент на Fe-P-C сплави (използвани в обшивки на трошачки, кофи на багери). Добавянето на 8–12% P образува твърди Fe₃P фази (твърдост по-голяма или равна на 900 HV), което прави сплавта 3 пъти по-устойчива на износване-от манганова стомана.

Топлоустойчиви-сплави:

В Fe-Cr-P сплави за части на пещи, фосфорът (5–8% чрез фосфорен феро) подобрява устойчивостта на окисление при 800–900 градуса, удължавайки живота на компонентите с 40% в сравнение само с Cr-стомана.

ferro phosphorus