Ferrolegering, bekend als materialen voor de vervaardiging van staal, omdat het wordt gebruikt als additief in het giet- of staalproductieproces. Eigenlijk is het een algemene term voor legeringen die zijn samengesteld uit ijzer en elementen zoals silicium, mangaan, chroom en titanium.
Met de ontwikkeling van moderne wetenschap en technologie breiden de soorten ferrolegeringen zich voortdurend uit. Er zijn veel varianten van ferrolegeringen en er zijn veel classificatiemethoden. Ze worden over het algemeen geclassificeerd volgens de volgende methoden.
| Enkele ijzerlegering | Legeringen die slechts één legeringselement bevatten, worden monoferrolegeringen genoemd. De belangrijkste variëteiten zijn ferrosilicium, ferromangaan, ferrochroom, ferromolybdeen, ferrotitanium, ferrotungsten, industrieel silicium, ferroboron, ferrovanadium, metallisch mangaan, enz. |
| Composiet ijzerlegering | Degenen die twee of meer legeringselementen bevatten, worden meercomponenten ferrolegeringen genoemd. De belangrijkste varianten zijn silicium-calciumlegering, mangaan-siliciumlegering, silicium-chroomlegering, silicium-calcium-aluminiumlegering, mangaan-silicium-aluminiumlegering, silicium-calcium-bariumlegering, silicium-aluminium-bariumlegering, enz. |
| Classificatie volgens het koolstofgehalte in ferrolegeringen | Er zijn hoge koolstof, gemiddelde koolstof, lage koolstof, microkoolstof, ultra-microkoolstof en andere variëteiten. |
| Classificatie volgens productiemethode | Er zijn ferrolegeringen voor hoogovens, ferrolegeringen voor elektrische ovens, ferrolegeringen buiten de oven (metaalthermisch proces), ferrolegeringen, ferrolegeringen voor vacuüm-vastestofreductie, ferrolegeringen voor converters, elektrolytische ferrolegeringen, enz. |
| Genitreerde producten | Genitreerde producten worden geproduceerd door nitreren en andere methoden waarbij ferromangaan- of ferrochroompoeder onder hoge temperaturen wordt gebruikt. De belangrijkste varianten zijn ferromangaannitride, ferrochroomnitride, enz. |
| Oxide klontert | Oxideklonten die gemakkelijk door ijzer kunnen worden gereduceerd, kunnen ook rechtstreeks als legeringsmiddel aan het gesmolten staal worden toegevoegd. Bijvoorbeeld molybdeenoxideklonters, enz. |
| Gebruikt als deoxidatiemiddel | Het staalproductieproces is een proces waarbij gesmolten ijzer wordt ontkoold en schadelijke onzuiverheden zoals fosfor en zwavel worden verwijderd door zuurstof te blazen of oxidatiemiddelen toe te voegen. Naarmate dit proces vordert, neemt het [O]-gehalte in het gesmolten staal toe, ook al wordt er staal van ruwijzer gemaakt. [O] komt doorgaans voor in de vorm van [FeO] in gesmolten staal. Als de overtollige zuurstof die in het staal achterblijft niet wordt verwijderd, zal het niet in een gekwalificeerde stalen knuppel worden gegoten en zal er geen staal met goede mechanische eigenschappen worden verkregen. Daartoe is het noodzakelijk om enkele elementen toe te voegen die een sterkere bindingskracht hebben met zuurstof dan ijzer, en waarvan de oxiden gemakkelijk uit het gesmolten staal kunnen worden uitgesloten en in de slak terecht kunnen komen, waardoor [O] uit het gesmolten staal wordt verwijderd. Dit proces wordt deoxidatie genoemd. De legering die voor deoxidatie wordt gebruikt, wordt een deoxidatiemiddel genoemd. De bindingssterkte van verschillende elementen in gesmolten staal aan zuurstof, dat wil zeggen het deoxidatievermogen, is als volgt gerangschikt van zwak naar sterk: chroom, mangaan, koolstof, silicium, vanadium, titanium, boor, aluminium, zirkonium en calcium. Daarom worden ijzerlegeringen bestaande uit silicium, mangaan, aluminium en calcium vaak gebruikt voor deoxidatie bij de staalproductie. |
| Gebruikt als legeringsmiddel | Gelegeerd staal heeft verschillende eigenschappen vanwege de verschillende legeringselementen die het bevat. Door toevoeging van ijzerlegeringen wordt het gehalte aan legeringselementen in staal aangepast. De ijzerlegering die wordt gebruikt om het gehalte aan legeringselementen in staal aan te passen, wordt legeringsmiddel genoemd. Algemeen gebruikte legeringsmiddelen omvatten ijzerlegeringen die silicium, mangaan, chroom, molybdeen, vanadium, wolfraam, titanium, diamant, nikkel, boor, niobium, zirkonium en andere elementen bevatten. |
| Gebruikt als inoculant voor het gieten van kristalkernen | Eén van de maatregelen om de eigenschappen van gietijzer en staal te verbeteren is het veranderen van de stollingsomstandigheden van het gietstuk. Om de stollingsomstandigheden te veranderen, worden vóór het gieten vaak bepaalde ijzerlegeringen als kristalkernen toegevoegd om het centrum van de korrels te vormen, zodat het gevormde grafiet fijn en gedispergeerd wordt en de korrels worden verfijnd, waardoor de prestaties van de gietstukken worden verbeterd. |
| Andere toepassingen | In de metallurgische en chemische industrie worden ferrolegeringen steeds vaker gebruikt als medium bij de verwerking van mineralen en als grondstof voor de bereiding van bepaalde producten en ultrazuivere stoffen (elementen of verbindingen). |
