Ferro Phosphorus (chemický vzorec: Fe₃P, často zkráceně FeP) je feroslitina složená ze železa (Fe) a fosforu (P), s obsahem fosforu typicky v rozmezí od 20 % do 35 %. Na rozdíl od čistého fosforu (vysoce toxický a těkavý) je ferofosfor stabilní, snadno se s ním manipuluje a je nákladově -efektivní-, což z něj činí preferovaný zdroj fosforu pro výrobu oceli, odlévání a výrobu speciálních slitin.

Slitina FeP se vyrábí pyrometalurgickým tavením za použití fosforové rudy (apatit nebo fosforit), železné rudy a koksu jako surovin. Proces má dvě hlavní cesty:

Metoda elektrické obloukové pece (EAF):Vysokoteplotní{0}}tavení (1500–1600 stupňů) smíšených rud, produkující -železo fosforu o vysoké čistotě (P Větší nebo rovno 30 %) s nízkým obsahem nečistot-vhodné pro přesné slitiny.
Metoda vysoké pece:Spolu-tavení s výrobou železa, poskytující nízko-až{2}}středně čistý ferofosfor (P=20–25 %) při nižších nákladech-ideální pro hromadnou výrobu oceli.

Oba procesy přeměňují toxický elementární fosfor na stabilní Fe₃P, čímž se eliminují rizika při manipulaci a zajišťují rovnoměrné uvolňování fosforu v roztaveném kovu.

Ferro Phosphorus

Základní specifikace Ferro Phosphorus

Stupeň	Obsah fosforu (P).	Obsah železa (Fe).	Klíčové nečistoty (max.)	Velikost	Typická aplikace
Nízká-stupeň fosforu	20–25%	65–75%	Si menší nebo rovno 2,0 %, C menší nebo rovno 1,0 %, S menší nebo rovno 0,15 %, P menší nebo rovno 25 %	5–50 mm	Hromadná výroba oceli (deoxidace, legování)
Střední-třída fosforu	25–30%	60–70%	Si menší nebo rovno 1,5 %, C menší nebo rovno 0,8 %, S menší nebo rovno 0,12 %, P menší nebo rovno 30 %	3–30 mm	Litina (zlepšení tekutosti)
Vysoký-stupeň fosforu	30–35%	55–65%	Si menší nebo rovno 1,0 %, C menší nebo rovno 0,5 %, S menší nebo rovno 0,10 %, P menší nebo rovno 35 %	1–20 mm	Speciální slitiny (odolné-opotřebení, teplu{1}}odolné)

Kritická poznámka: Obsah fosforu přímo určuje funkčnost-vyšší třídy P zvyšují odolnost proti opotřebení, ale mohou zvyšovat křehkost; nižší třídy P vyvažují pevnost a tažnost konstrukční oceli.

Kritické průmyslové aplikace ferofosforu

Díky schopnosti Ferro Phosphorus kontrolovat obsah fosforu a zlepšovat vlastnosti kovů je nepostradatelný v klíčových průmyslových odvětvích:

Výroba oceli: Deoxidace a zpevnění slitin

Pomocná dezoxidace:

V nízkolegované konstrukční oceli se přidáním 0,2–0,5 % nízko{3}}fosforového ferrofosforu (20–25 % P) pracuje s ferosiliciem a odstraňuje zbytkový kyslík (O) z 50–70 ppm na méně než nebo rovných 25 ppm. Fosfor reaguje s O za vzniku stabilního P₂O₅, který se kombinuje se SiO₂ za vzniku strusky s nízkým-bodem tání- (snadno odstranitelnou), čímž se redukují oxidové inkluze o 30 %.

Zpevnění slitiny:

U vysokopevnostní oceli (např. automobilové rámové oceli) zvyšuje kontrolované přidávání fosforu (0,05–0,1 % přes ferrofosfor) pevnost v tahu o 10–15 % a mez kluzu o 8–12 %-, aniž by došlo ke ztrátě tažnosti (tažnost zůstává větší nebo rovno 20 %).

Ocel odolná proti povětrnostním vlivům:

Přidání 0,06–0,12 % P prostřednictvím středního-fosforu ferrofosforu (25–30 % P) vytváří na ocelových površích hustý film oxidu Fe{5}}P, který zlepšuje odolnost proti korozi o 50 % ve srovnání s běžnou konstrukční ocelí-používanou na mostech, železnicích a venkovních konstrukcích.

Odlévání: Zlepšení tekutosti a odolnosti proti opotřebení

Odlitek ze šedé litiny:

Střední -fosfor FeP (25–30 % P) přidaný v množství 0,3–0,6 % zlepšuje tekutost roztaveného železa o 15–20 %, což umožňuje odlévání složitých tenkostěnných dílů (např. těles čerpadel, těles ventilů) s minimálními vadami při smršťování. Zvyšuje také tvrdost povrchu o 20–25 %, čímž zvyšuje odolnost mechanických součástí proti opotřebení.

Nastavení tvárné litiny:

V klikových hřídelích z tvárné litiny omezuje stopový fosfor (0,02–0,04 % prostřednictvím nízkého -fosforu FeP) „degeneraci uzlů“ v tlustých úsecích a zajišťuje rovnoměrnou houževnatost napříč zmetkovitostí odlitků-, která klesla v evropské slévárně z 6 % na 2 %.

Speciální slitiny: Odolnost proti opotřebení a teplu

Slitiny odolné proti opotřebení{{0}:

Vysoký-fosfor FeP (30–35 % P) je klíčovou složkou slitin Fe-P-C (používaných ve vložkách drtičů, lopatách rypadel). Přidáním 8–12 % P se vytvoří tvrdé fáze Fe₃P (tvrdost větší nebo rovna 900 HV), díky čemuž je slitina 3x odolnější proti opotřebení-než manganová ocel.

Tepelně-odolné slitiny:

Ve slitinách Fe-Cr-P pro části pecí zlepšuje fosfor (5–8 % prostřednictvím fosforového železa) odolnost proti oxidaci při 800–900 stupních a prodlužuje životnost součástí o 40 % ve srovnání se samotnou Cr-ocelí.

ferro phosphorus