فرو بور صنعتی

فروبور (Ferro Boron)

فروبور یکی از فروآلیاژهای تخصصی مورد استفاده در فولادسازی است که جهت افزودن عنصر بور (B) به فولاد به کار می‌رود. اگرچه میزان مصرف بور در فولاد بسیار ناچیز است، اما همین مقادیر کم تأثیر بسیار چشمگیری بر خواص مکانیکی، ریزساختار و سختی‌پذیری فولاد دارد.

مهم‌ترین نقش فروبور، افزایش شدید سختی‌پذیری فولاد بدون نیاز به افزایش درصد کربن است. به همین دلیل، این فروآلیاژ در تولید فولادهای میکروآلیاژی، فولادهای ساختمانی با استحکام بالا و فولادهای عملیات حرارتی‌پذیر کاربرد گسترده‌ای دارد.

اثر متالورژیکی بور در فولاد

عنصر بور عمدتاً در مرز دانه‌ها عمل می‌کند و با مهار تشکیل فازهای فریت و پرلیت در حین سرد شدن، موجب تسهیل تشکیل مارتنزیت می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود فولاد حتی با مقادیر کم بور، پاسخ بسیار مناسبی به عملیات کوئنچ و تمپر بدهد.

مهم‌ترین اثرات افزودن فروبور عبارت‌اند از:

افزایش قابل توجه سختی‌پذیری

ریزدانه شدن ریزساختار فولاد

جلوگیری از رسوب کاربیدها در عملیات حرارتی

افزایش استحکام و مقاومت به سایش

بهبود مقاومت خستگی و عمر قطعه

در فولادهای منگنزی، افزودن حدود ۰٫۰۰۳ درصد وزنی بور مانع رسوب کاربیدها شده و منجر به ساختار یکنواخت‌تر و خواص مکانیکی مطلوب‌تر می‌گردد.

کاربردهای مغناطیسی

یکی از کاربردهای مهم فروبور، استفاده در آلیاژهای مغناطیسی است. حضور بور باعث بهبود خواص مغناطیسی شده و این فروآلیاژ را برای تولید آهن‌رباهای Nd–Fe–B (نئودیمیوم–آهن–بور) که در موتورهای الکتریکی، ژنراتورها، تجهیزات الکترونیکی و صنایع پیشرفته کاربرد دارند، ضروری می‌سازد.

موارد مصرف صنعتی

فروبور به طور گسترده در تولید موارد زیر استفاده می‌شود:

فولادهای میکروآلیاژی و کم‌آلیاژ

فولادهای کوئنچ و تمپر شده

قطعات خودرویی و مکانیکی با استحکام بالا

فولادهای مقاوم به سایش و خستگی

آلیاژهای مغناطیسی پیشرفته (Nd–Fe–B)

به دلیل اثرگذاری بسیار بالا در مقادیر کم، فروبور امکان طراحی آلیاژ اقتصادی با عملکرد بالا را فراهم می‌کند.

نحوه افزودن به مذاب

فروبور معمولاً در مراحل نهایی آلیاژسازی به مذاب اضافه می‌شود تا بیشترین بازده جذب بور حاصل گردد. کنترل میزان اکسیژن و نیتروژن در مذاب برای جلوگیری از افت بازده بور اهمیت بالایی دارد.

آنالیز شیمیایی استاندارد فروبور

عنصر     درصد وزنی

بور (B)   17 – 20 %

آهن (Fe) مابقی

کربن (C) حداکثر 0.5 %

سیلیسیم (Si)            حداکثر 1.0 %

آلومینیوم (Al)          حداکثر 1.0 %

فسفر (P) حداکثر 0.05 %

گوگرد (S)               حداکثر 0.05 %

شکل عرضه و بسته‌بندی

فروبور به صورت کلوخه‌ای یا دانه‌بندی شده عرضه می‌گردد و امکان تحویل در بسته‌بندی صنعتی و همچنین در مقادیر کم متناسب با نیاز مشتری وجود دارد.