هنگام پالایشآهن خالص(در حال حاضر بیشتر از یا برابر با 99.8 ٪ آهن) ، هدف این نیست که عناصر دیگر را استخراج کنید (از آنجا که خود آهن جزء اصلی است) بلکه بهناخالصی های ردیابی را حذف کنیدو خواص آن را برای برنامه های تخصصی متناسب کنید. در اینجا آنچه می توان از طریق فرآیندهای پالایش شده مانند بازسازی قوس خلاء (VAR) ، remelting الکتروسلاگ (ESR) یا ذوب جو کنترل شده حاصل شد:
1. حذف ناخالصی های باقیمانده
حتی آهن "خالص" حاوی مقادیر کمی از آلاینده ها است که در هنگام پالایش به سطح فوق العاده ای کاهش می یابد:
کربن (ج): کاهش یافته به<0.005% to eliminate brittleness and improve ductility.
گوگرد (ها)وتفسفر (P): حذف شده به<0.002% to prevent hot/cold cracking.
اکسیژن (O₂)وتنیتروژن (N₂): از طریق ذوب خلاء برای جلوگیری از اجزاء اکسید/نیترید از بین می رود.
فلزات ردیابی (به عنوان مثال ، مس ، منگنز ، SI): برای جلوگیری از تداخل با خواص مغناطیسی یا حرارتی به حداقل می رسد.
2. خصوصیات فیزیکی پیشرفته
آهن خالص تصفیه شده خصوصیات برتر را بدست می آورد:
خلوص مغناطیسی: ناخالصی های فوق العاده کم خصوصیات مغناطیسی نرم (به عنوان مثال ، نفوذپذیری بالا ، فشار کم) ، برای ترانسفورماتورها ، الکترومغناطیس ها و اجزای MRI بسیار مهم است.
انعطاف پذیری و شکل گیری: کاهش کربن و نیتروژن باعث می شود نقاشی عمیق و سرماخوردگی بدون ترک خوردگی.
هدایت حرارتی: اجزاء به حداقل رساندن باعث افزایش انتقال حرارت ، در مبدلهای حرارتی یا تجهیزات آزمایشگاهی می شوند.
مقاومت در برابر خوردگی: ناخالصی های کمتری اکسیداسیون را کند می کند ، اگرچه آهن خالص هنوز مقاوم در برابر خوردگی نسبت به فولاد ضد زنگ است.
3. پیشرفت های ریزساختاری
پالایش غلات: جامد سازی کنترل شده (به عنوان مثال ، VAR یا ESR) ساختارهای یکنواخت و ریز دانه ای را برای استحکام مکانیکی بهتر تولید می کند.
اجزاء کاهش یافته: ذرات غیر فلزی (اکسیدها ، سولفیدها) برداشته می شوند و حفره ها و نقص ها را به حداقل می رسانند.
4. مواد متناسب برای مصارف خاص
آهن خالص تصفیه شده برای:
آلیاژهای با کارایی بالا: مواد پایه برای فولادهای مخصوص ، Permalloys (Ni-Fe) یا SuperAlloys که به آهن فوق العاده تمیز نیاز دارند.
الکترونیک: محافظ مغناطیسی ، هسته های سنسور یا اهداف لکه دار.
راکتورهای هسته ای: مؤلفه های مقاوم در برابر تابش (به عنوان مثال ، عروق راکتور) که در آن ناخالصی ها باعث آغوش نوترون می شوند.
تحقیق: آهن فوق العاده کور برای مطالعه خوردگی ، متالورژی یا مواد کوانتومی.