Les ferroalliages sont utilisés pour allier l'acier, c'est-à-dire pour lui conférer des propriétés améliorées en ajoutant des éléments supplémentaires. En fait, un ferroalliage est un mélange de fer avec un autre métal. Le prix du ferroalliage est inférieur à celui du métal pur. De plus, le fer qu'il contient dissout l'élément principal lors de la fusion, ce qui permet de le fondre à une température plus basse.
L'acier allié est utilisé depuis l'Antiquité. Le minerai de fer contient souvent des impuretés d'autres métaux, ce qui permettait déjà de fabriquer des produits métalliques plus durables. De plus, les anciens forgerons utilisaient du minerai de météorite, qui contenait du nickel.
Production artificielle de ferroalliages
Les métallurgistes tentent depuis longtemps de vaincre la fragilité de l’acier. Comme l'ont découvert les chimistes, cela se produit en raison de la présence d'oxygène. Pour l'éliminer, David Mushet a commencé à ajouter du manganèse à l'acier en 1804. Mais l'acier ainsi fabriqué était dur et contenait beaucoup de carbone. Dans les années 60 du XIXe siècle, le fabricant Priger de Bonn réussit à obtenir un alliage contenant 60 % de manganèse en faisant fondre de la fonte, du minerai de manganèse, de la poudre de charbon et du verre de bouteille dans un four à creuset.
Les ferroalliages contiennent des métaux réfractaires, leur production a donc toujours été associée à une augmentation du point de fusion, et donc à une consommation élevée de carburant. Cela a augmenté le coût de l'acier contenant des éléments supplémentaires. En 1802, Vasily Petrov a montré qu'en utilisant un arc électrique, il était possible de faire fondre les métaux et de les restaurer à partir d'oxydes. Mais ce n'est qu'en 1884 que D. Napier reçut un lingot de métal qu'il fondit à l'électricité. La borne négative de la batterie était connectée au fond du four et la borne positive était connectée à un disque métallique à la surface du métal en fusion.
Cependant, avant l'avènement du courant alternatif, des problèmes survenaient avec la production de ferroalliages dans des fours électriques, car l'électrolyse se produisait et, en plus des éléments nécessaires, d'autres étaient restaurés. Par exemple, le ferrosilicium ainsi obtenu contenait également de l'aluminium et du phosphore, c'est pourquoi il s'effritait sous l'influence de l'humidité.
Aujourd'hui, le développement de la production de ferroalliages s'oriente vers une réduction des coûts et une accélération de leur création. Des technologies de refusion et d'affinage ont vu le jour qui permettent d'obtenir de l'acier avec une proportion élevée d'impuretés nécessaires et sans additifs inutiles.