Ferrofosfor (chemische formule: Fe₃P, vaak afgekort als FeP) is een ferrolegering bestaande uit ijzer (Fe) en fosfor (P), met een fosforgehalte dat doorgaans varieert van 20% tot 35%. In tegenstelling tot zuivere fosfor (zeer giftig en vluchtig) is ferrofosfor stabiel, gemakkelijk te hanteren en kosteneffectief-effectief-waardoor het de geprefereerde fosforbron is voor de staalproductie, het gieten en de productie van speciale legeringen.

FeP-legering wordt vervaardigd via pyrometallurgisch smelten, waarbij fosforerts (apatiet of fosforiet), ijzererts en cokes als grondstoffen worden gebruikt. Het proces kent twee hoofdroutes:

Methode voor elektrische boogovens (EAF):Smelten op hoge-temperatuur (1500–1600 graden) van gemengde ertsen, waarbij hoog-fosforijzer (P groter dan of gelijk aan 30%) wordt geproduceerd met lage onzuiverheden-geschikt voor precisielegeringen.
Hoogovenmethode:Co-smelten met ijzerproductie, wat ferrofosfor met een lage- tot- gemiddelde zuiverheid (P=20–25%) oplevert tegen lagere kosten-ideaal voor de productie van bulkstaal.

Beide processen zetten giftig elementair fosfor om in stabiel Fe₃P, waardoor de risico's bij het hanteren worden geëlimineerd en een uniforme fosforafgifte in gesmolten metaal wordt gegarandeerd.

Ferro Phosphorus

Kernspecificaties van ferrofosfor

Cijfer	Fosfor (P) inhoud	IJzergehalte (Fe).	Belangrijkste onzuiverheden (max.)	Maat	Typische toepassing
Laag-fosforgehalte	20–25%	65–75%	Si Kleiner dan of gelijk aan 2,0%, C Kleiner dan of gelijk aan 1,0%, S Kleiner dan of gelijk aan 0,15%, P Kleiner dan of gelijk aan 25%	5–50 mm	Bulkstaalproductie (deoxidatie, legering)
Gemiddeld-fosforgehalte	25–30%	60–70%	Si Kleiner dan of gelijk aan 1,5%, C Kleiner dan of gelijk aan 0,8%, S Kleiner dan of gelijk aan 0,12%, P Kleiner dan of gelijk aan 30%	3–30 mm	Gietijzer (verbetering van de vloeibaarheid)
Hoog-fosforgehalte	30–35%	55–65%	Si Kleiner dan of gelijk aan 1,0%, C Kleiner dan of gelijk aan 0,5%, S Kleiner dan of gelijk aan 0,10%, P Kleiner dan of gelijk aan 35%	1–20 mm	Speciale legeringen (slijtvast-bestendig, hitte-bestendig)

Kritische opmerking: Het fosforgehalte bepaalt direct de functionaliteit.-Hogere P-kwaliteiten verbeteren de slijtvastheid, maar kunnen de broosheid vergroten; lagere P-kwaliteiten balanceren sterkte en ductiliteit voor constructiestaal.

Kritische industriële toepassingen van ferrofosfor

Het vermogen van Ferro Phosphorus om het fosforgehalte te beheersen en de metaaleigenschappen te verbeteren, maakt het onmisbaar in belangrijke industrieën:

Staalproductie: deoxidatie en versterking van legeringen

Deoxidatie Hulpmiddel:

Bij laag{0}}gelegeerd constructiestaal werkt het toevoegen van 0,2–0,5% laag-fosfor ferrofosfor (20–25% P) samen met ferrosilicium om resterende zuurstof (O) te verwijderen van 50–70 ppm tot minder dan of gelijk aan 25 ppm. Fosfor reageert met O om stabiel P₂O₅ te vormen, dat in combinatie met SiO₂ slakken met een laag-smeltpunt- vormt (gemakkelijk te verwijderen), waardoor de oxide-insluitsels met 30% worden verminderd.

Legering versterking:

Voor hoog{0}}staal (bijvoorbeeld framestaal voor auto's) verhoogt gecontroleerde fosfortoevoeging (0,05–0,1% via ferrofosfor) de treksterkte met 10–15% en de vloeigrens met 8–12%-zonder dat dit ten koste gaat van de ductiliteit (rek blijft groter dan of gelijk aan 20%).

Verweringsstaal:

Door 0,06–0,12% P toe te voegen via medium{2}}fosfor, ferrofosfor (25–30% P) vormt een dichte Fe-P-oxidefilm op stalen oppervlakken, waardoor de corrosieweerstand met 50% wordt verbeterd in vergelijking met gewoon constructiestaal-dat wordt gebruikt in bruggen, spoorwegen en buitenconstructies.

Gieten: Verbetering van de vloeibaarheid en slijtvastheid

Grijs ijzergieten:

Middelmatig-fosfor FeP (25–30% P) toegevoegd met 0,3–0,6% verbetert de vloeibaarheid van gesmolten ijzer met 15–20%, waardoor het gieten van complexe dun-wandige onderdelen (bijv. pomphuizen, kleplichamen) met minimale krimpfouten mogelijk wordt. Het verhoogt ook de oppervlaktehardheid met 20-25%, waardoor de slijtvastheid van mechanische componenten wordt verbeterd.

Nodulair gietijzer aanpassing:

In nodulair gietijzeren krukassen vermindert sporenfosfor (0,02–0,04% via laag-fosfor FeP) de "knobbeltjedegeneratie" in dikke delen, waardoor een uniforme taaiheid over het hele gietstuk wordt verzekerd.-Het schrootpercentage daalde van 6% naar 2% bij een Europese gieterij.

Speciale legeringen: slijtvastheid en hittebestendigheid

Slijtvaste-legeringen:

Hoog-fosfor FeP (30–35% P) is een belangrijk onderdeel van Fe-P-C-legeringen (gebruikt in brekervoeringen en graafmachinebakken). Door 8–12% P toe te voegen, ontstaan harde Fe₃P-fasen (hardheid groter dan of gelijk aan 900 HV), waardoor de legering 3x slijtvaster-wordt dan mangaanstaal.

Hitte-bestendige legeringen:

In Fe-Cr-P-legeringen voor ovenonderdelen verbetert fosfor (5–8% via fosforferro) de oxidatieweerstand bij 800–900 graden, waardoor de levensduur van de componenten met 40% wordt verlengd in vergelijking met Cr--staal alleen.

ferro phosphorus