فروبر یک آلیاژ آهنی به شمار می‌رود که در ترکیبات آن حداقل ۱۰ الی ۲۰ درصد عنصر بر (B) به کار رفته است. این فروآلیاژ را در صنعت فولاد به وفور به کار می‌برند، چرا که استفاده از آن پایداری و استحکام محصولات را افزایش داده و مانع از فروپاشی آن‌ها می‌شود. در صنعت خودرو سازی، تولید شیشه و بسیاری از حوزه‌های دیگر نیز جهت افزایش کیفیت نهایی قطعات از فروبور استفاده می‌نمایند. این ماده در شرایط طبیعی، پایداری خود را حفظ کرده و هیچ ریسکی در حمل و نقل آن وجود ندارد.
شناخت فروبر و کاربرد آن
فروبور یک نوع آلیاژ فلزی محسوب می‌شود که از ترکیب آهن و بر به دست می‌آید. این فروآلیاژ با گریدهای متفاوتی به تولید می‌رسد و معمولاً حاوی ۱۰ الی ۲۰ درصد بر است. این ماده را در کاربردهای متنوع، در فرآیند تولید به فولاد اضافه کرده و با سایر مواد اولیه ترکیب می‌نمایند. در حالت کلی می‌توان گفت که به دلیل استفاده از فروبر به عنوان یک افزودنی مهم، این ماده یکی از مفیدترین فروآلیاژها به شمار می‌رود.
در ساخت فروبر از مواد معدنی مختلفی مانند پریسیت، براسیت، کولمانیت و پاندرمیت نیز استفاده می‌شود. از ویژگی‌های منحصر به فرد این ماده، این است که موجب پایداری و استحکام قطعات تولیدی می‌شود و در شرایط ذخیره‌کردن و انتقال، مقاومت خود را از دست نخواهد داد. همچنین با اضافه کردن فروبر، حساسیت مغناطیسی محصول نیز افزایش می‌یابد.
علاوه بر این‌ها، فروبور خواص و رفتار مکانیکی فولاد یا همان قابلیت کوئنچ آلیاژ را بهبود می‌بخشد. از دیگر مزایای افزودن فروبر به یک آلیاژ، این است که حساسیت مغناطیسی آلیاژ نهایی را افزایش داده، بنابراین آن را برای تولید آهنرباهای مختلف مناسب می‌سازد. شایان ذکر است که اگر ۰.۰۰۳ درصد وزنی فروبر در فولادهای منگنزی وجود داشته باشد، از رسوب کاربیدها در طی عملیات حرارتی جلوگیری کرده، ساختار آلیاژ دانه ریزتر شده و در نهایت از ریزساختار مطلوب‌تری برخوردار می‌گردد.
کاربرد فروبر
بیشترین استفاده از فروبور را می‌توان در صنایع مرتبط با فولاد و استیل دانست، به طوری که مقدار بسیار کمی از بر باعث افزایش استحکام و سختی فولادهای آلیاژی می‌شود. در حقیقت فروبر به عنوان یک عامل تقویت کننده سختی سایر عناصر مانند فرومنگنز، کربن، مولیبدن، کروم و… عمل خواهد کرد. پس می‌توان نتیجه گرفت که استفاده از فروبر باعث صرفه جویی در هزینه‌های استفاده از عناصر آلیاژی گران‌تر می‌شود.
نکته مهم دیگر این است که به دلیل وابستگی زیاد فروبر به نیتروژن و اکسیژن، باید از آن در مقابل این دو مورد محافظت کرد؛ لذا باید دی اکسیداسیون مناسبی توسط آلومینیم، سیلیس، کلسیم و… بر روی آن انجام پذیرد. جدای از صنعت فولاد، فروبر در صنایع پیشرفته‌تر دیگری نیز کاربرد دارد. به عنوان مثال در ماهواره‌ها به منظور افزایش خاصیت مقاومت سایشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از سایر موارد استفاده فروبور می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:
- صنعت شیشه‌سازی
- تولید میل گردهای کم کربن
- نقاشی با اسپری داغ
- ترکیب در مواد فلزی آمورف
- بهبود سختی فولادهای کم آلیاژ
- ورق‌های خودرو
- آهنرباهای Nd-Fe-B
روش‌های تولید فروبر
مواردی که در بخش قبل به آن‌ها اشاره شد، تنها گوشه‌ای از کاربردهای گسترده فروبور هستند. در حالت کلی از این فروآلیاژ برای تولید محصولات با کیفیت مطلوب، استفاده‌های فراوانی می‌شود.
روش های تولید تجاری فرو بر
تولید کربوترمیک (گرماگیر)
در این روش به فروبری نیاز داریم که مقدار کربن آن کم و مقدار بر آن بالا باشد. در واقع با بیشتر شدن مقدار بر در ترکیب، این روش مؤثرتر خواهد بود. همچنین کاهش اکسید بر نیازمند دمای بالاست، لذا پروسه تولید این فروآلیاژ در یک کوره قوس با ظرفیت ۱۵۰۰ کیلوولت انجام می‌شود.
- تولید آلومینوترمیک (گرمازا)
به کمک این روش می‌توان با کاهش اسید بریک و اکسید آهن با پودر آلومینیم، فروبر را ساخت. وجود مقداری منیزیم هم در ترکیب آلومینوترمیک مفید است، چرا که منیزیم در دماهای پایین‌تر از نقطه جوش، خاصیت کاهش قوی‌تری دارد. در مقابل، آلومینیم از خاصیت کاهشی بیشتری در دماهای جوش، به نسبت منیزیم برخوردار است.
این روش گرمازاست، از این رو به انرژی کمی نیاز دارد و زنجیره واکنش به صورت خود به خودی شکل می‌گیرد. باید خاطر نشان شد که تعداد واحدهای تولیدی فروبور در جهان نسبتاً کم است، دلیل این موضوع هم تقاضای پایین و قیمت بالاتر این محصول در مقایسه با سایر فروآلیاژهاست. در ادامه به بررسی قیمت این ماده در ایران خواهیم پرداخت.
