Ferrocromo de Bajo Carbono (LC FeCr) Introducción, Composición Química, Aplicaciones Principales y Usos

Introducción

El Ferrocromo de Bajo Carbono (LC FeCr) es una aleación ferrosa fundamental, meticulosamente elaborada para la producción de aceros avanzados de alto valor. A diferencia del Ferrocromo de Carbono Alto estándar, el LC FeCr se caracteriza por su contenido excepcionalmente bajo de carbono, lo que lo hace indispensable para la fabricación de aceros con limitaciones estrictas de carbono, como el acero inoxidable, superaleaciones y otras aleaciones especiales.

Composición química

La característica definitoria del Ferrocromo de Bajo Carbono es su contenido mínimo de carbono, que suele oscilar entre 0,015% y 0,50%, dependiendo de la calidad específica. Su componente principal es el cromo, que generalmente constituye entre 60% y 70% de la aleación. Otros elementos clave incluyen silicio (cuyo porcentaje puede variar) y trazas de fósforo y azufre, cuyo nivel se mantiene tan bajo como sea tecnológicamente posible para evitar efectos perjudiciales en las propiedades del acero final.

Aplicaciones y Usos Principales

La aplicación principal del FeCr LC es como aleación maestra para introducir cromo en el acero líquido sin introducir simultáneamente una cantidad excesiva de carbono.

1. Producción de Acero Inoxidable: Esta es su aplicación más significativa. Determinados grados de acero inoxidable, especialmente los grados Austeníticos y Ferríticos, requieren un alto contenido de cromo (16-26%) con un carbono muy bajo para evitar la formación de carburos de cromo. Estos carburos pueden migrar hacia los límites de grano, causando "sensibilización", lo cual conduce a la corrosión intergranular y a la pérdida de resistencia a la corrosión, precisamente la propiedad que define al acero inoxidable.
2. Aleaciones Especiales y Superalciones: El FeCr de bajo carbono es esencial en la producción de aceros resistentes a ácidos, aleaciones resistentes a altas temperaturas y otras aleaciones resistentes a la corrosión utilizadas en los sectores aeroespacial, de procesamiento químico y energético.
3. Aleaciones de Bajo Carbono y Alto Cromo: Se utiliza en la fabricación de aceros aleados donde se requiere una combinación de alto contenido de cromo y bajo carbono para obtener propiedades mecánicas específicas y capacidad de endurecimiento.

Principales Procesos de Fundición

La producción de Ferrocromo de Bajo Carbono es más compleja y consume más energía que la de su contraparte de alto carbono, principalmente debido a la necesidad de evitar la absorción de carbono. Los dos procesos industriales principales son:

1. El Proceso Perrin: Este es un método metalotérmico tradicional. Consiste en hacer reaccionar mineral de cromita con cromato de sodio (u otro compuesto de cromo) y silicio derivado del Ferrosilicio. La reacción es altamente exotérmica (generadora de calor) y ocurre en un reactor. El silicio actúa como agente reductor y, dado que no se utiliza carbono, el ferrocromo resultante tiene un contenido muy bajo de carbono. Este proceso puede producir grados de carbono ultra-bajos (<0.015% C).
   2. Descarburación al Vacío (VODC): Este es un método más moderno y extendido. Primero consiste en la fundición de mineral de cromo en un horno de arco sumergido para producir un fundido de ferrocromo de alto carbono. Este ferrocromo fundido se transfiere posteriormente a un convertidor bajo vacío (Descarburación con Oxígeno al Vacío - VOD). Se inyecta oxígeno al fundido para oxidar y eliminar el carbono. La cámara de vacío facilita la eliminación del gas monóxido de carbono, impulsando la reacción de descarburación sin una pérdida excesiva del valioso cromo. Este proceso permite un control preciso para alcanzar los niveles deseados de carbono.

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