La ferrolega è una lega metallica o più genericamente un composto chimico inorganico del ferro e di almeno un altro elemento chimico.

Impiego delle ferroleghe in ambito siderurgico

In siderurgia le ferroleghe sono impiegate per portare in analisi la composizione di un bagno d'acciaio liquido. È assolutamente necessario, per tale utilizzo, conoscere il titolo (percentuale in peso) dei diversi elementi leganti diversi dal ferro. Oltre a questo è opportuno conoscere la resa che viene determinata per via sperimentale. In base al peso del bagno di acciaio liquido è immediato calcolare il quantitativo (in genere espresso in chilogrammi) di ferroleghe da aggiungere per ottenere una determinata composizione chimica finale. In genere, gli elementi che è possibile introdurre nel bagno di acciaio liquido mediante aggiunta di ferroleghe sono: manganese, silicio, cromo, molibdeno, niobio, nickel, titanio, boro. Il vanadio ultimamente non è più utilizzato come un tempo, e ciò anche a causa dell'impennata avutasi nei costi di fornitura. Alcune ferroleghe, al momento in cui vengono a miscelarsi con l'acciaio liquido generano delle sostanze inquinanti

Alcune tipologie di ferroleghe reperibili in commercio

• (FeMn-LC, 'ferromanganese a basso tenore di carbonio')

composizione chimica indicativa: Mn 80.0-95.0%, C 0.75% max., Si 1.2% max., P 0.20% max., S 0.04% max.

• (FeMn-MC, 'ferromanganese a medio tenore di carbonio')
• (FeMn-HC, 'ferromanganese ad alto tenore di carbonio')

composizione chimica indicativa: Mn 74.0-82.0%, C 7.5% max., Si 1.2% max., P 0.35% max., S 0.05% max.

• (FeMn-bt Si, 'ferromanganese a basso tenore di silicio')
• (FeSi, 'ferrosilicio ')

composizione chimica indicativa del FeSi75%:Si 74.0-79.0%, S 0.025% max., Mn 0.40% max., Al 1.50% max., P 0.035% max. - composizione chimica indicativa del FeSi50%:Si 47.0-51.0%, Al 1.25% max., C 0.10% max., S 0.025% max., Mn 0.75% max., P 0.040% max.

• (FeSiMn, 'ferrosilicomanganese')

composizione chimica indicativa: Mn 65.0-68.0%, Si 16.0-18.5%, C 2.0% max., P 0.20% max., S 0.04% max.

• (FeSiMn-bt B, 'ferrosilicomanganese a basso tenore di boro')
• (FeCr, 'ferrocromo ad elevato tenore di carbonio')

composizione chimica indicativa: Cr 62.0-72.0%, C 6.0-8.0%, Si 3.0% max. (<.80%), S .05% max.,P .03% max.

Calcolo della quantità di ferroleghe da aggiungere

Supponiamo, per esempio, di disporre di due ferroleghe (che identificheremo con F1 e F2) contenenti due elementi chimici (E1 ed E2) in percentuali diverse. Indichiamo con E1₁(%) e con E2₁(%) rispettivamente le percentuali di E1 e di E2 presenti in F1. Analogamente indichiamo con E1₂(%) e con E2₂(%) rispettivamente le percentuali di E1 e di E2 presenti in F2.

	Elemento 1 (E1)	Elemento 2 (E2)
Ferrolega 1 (F1)	${\displaystyle E1_{1}(\%)\vee E1_{1}(kg)}$	${\displaystyle E2_{1}(\%)\vee E2_{1}(kg)}$
Ferrolega 2 (F2)	${\displaystyle E1_{2}(\%)\vee E1_{2}(kg)}$	${\displaystyle E2_{2}(\%)\vee E2_{2}(kg)}$

Supponiamo di indicare con P.B. il peso del bagno metallico (in kg) cui desideriamo aggiungere le nostre due ferroleghe.
Inoltre con E1_D(%) e con E2_D(%) indichiamo le percentuali desiderate (valori di puntamento o di messa a punto) di E1 e di E2 all'interno dello stesso bagno metallico.
Quanti chili di F1 e di F2 occorrerà aggiungere, per un dato P.B.(kg) al fine di ottenere E1_D% e E2_D%?
Per rispondere a questa domanda occorre risolvere il seguente sistema di equazioni algebriche:

${\displaystyle \left\{{\begin{matrix}P_{1}(kg)={\frac {(E1_{D}\%\times P.B.(kg))}{100\%}}\ =E1_{1}(kg)+E1_{2}(kg)\\P_{2}(kg)={\frac {(E2_{D}\%\times P.B.(kg))}{100\%}}=E2_{1}(kg)+E2_{2}(kg)\\{\frac {E1_{1}(kg)}{E2_{1}(kg)}}={\frac {E1_{1}(\%)}{E2_{1}(\%)}}=c_{1}\\{\frac {E1_{2}(kg)}{E2_{2}(kg)}}={\frac {E1_{2}(\%)}{E2_{2}(\%)}}=c_{2}\end{matrix}}\right.}$

Dove ${\displaystyle P_{1}(kg)}$ e ${\displaystyle P_{2}(kg)}$ rappresentano rispettivamente le quantità di ${\displaystyle E_{1}(kg)}$ e di ${\displaystyle E_{2}(kg)}$ da aggiungere per ottenere ${\displaystyle E1_{D}(\%)}$ e ${\displaystyle E2_{D}(\%)}$, mentre c₁ e c₂ sono due costanti adimensionali che dipendono rispettivamente dalla composizione di ${\displaystyle F1}$ ed ${\displaystyle F2}$.
Il sistema è composto da quattro equazioni e da quattro incognite: E1₁(kg), E1₂(kg),E2₁(kg) e E2₂(kg), pertanto è determinato.
Con dei semplici passaggi algebrici si perviene alle soluzioni cercate:

${\displaystyle E2_{2}(kg)={\frac {(c_{1}\times P_{2}(kg)-P_{1}(kg))}{(c_{1}-c_{2})}}\,}$

${\displaystyle E2_{1}(kg)={\frac {P_{2}(kg)-(c_{1}\times P_{2}(kg)-P_{1}(kg))}{(c_{1}-c_{2})}}\,}$

${\displaystyle E1_{1}(kg)=c_{1}\times E2_{1}(kg)\,}$

${\displaystyle E1_{2}(kg)=c_{2}\times E2_{2}(kg)\,}$

Da cui avremo che in totale bisognerà aggiungere ${\displaystyle E1_{1}(kg)+E2_{1}(kg)}$ chili di ferrolega F1 e ${\displaystyle E1_{2}(kg)+E2_{2}(kg)}$ chili di ferrolega F2.

Voci correlate

• Acciaio
• Ferro
• Acciai legati
• Acciaio effervescente
• Acciaio inox
• Acciaio Corten
• Acciaio Damasco (denominazione impropria per indicare l' "acciaio a pacchetto")
• Acciaio Maraging
• Acciaio strutturale
• Acciaio super rapido (definito anche come acciaio HSS)
• Biocorrosione
• Corrosione
• Diagramma ferro-carbonio
• Frattura (meccanica)
• KVRG
• London Metal Exchange (mercato dei metalli non ferrosi)
• Metallurgia