Лигатура хром-железо-никелевая в Минске

Гост: ТУ 14-141-06-91
Марка: ХЖН

Лигатура хром-железо-никелевая: состав и назначение

Лигатура хром-железо-никелевая комплексный ферросплав, применяемый для легирования сталей и сплавов при производстве ответственных изделий. Материал сочетает три основных элемента: хром, железо и никель, что позволяет одновременно вводить в расплав несколько легирующих компонентов. Использование лигатуры сокращает количество операций при шихтовке, снижает угар элементов и повышает стабильность химического состава готового металла.

В отличие от раздельного введения феррохрома и ферроникеля, комплексная лигатура обеспечивает более равномерное распределение элементов по объему ванны. Это особенно важно при выплавке коррозионностойких, жаропрочных и криогенных сталей, где отклонение содержания никеля или хрома даже на десятые доли процента влияет на эксплуатационные характеристики.

Химический состав и структура

Содержание элементов в лигатуре регламентируется техническими условиями и зависит от марки. Типичный диапазон концентраций:

  • хром от 45 до 65%
  • никель от 15 до 35%
  • железо остальное
  • кремний не более 2%
  • фосфор не более 0,03%
  • сера не более 0,03%

Структура сплава гетерогенная, состоит из твердого раствора на основе железа и интерметаллидных фаз. Плотность материала составляет от 7,8 до 8,2 г/см, температура плавления от 1350 до 1450C. Лигатура поставляется в виде дробленых кусков фракцией от 10 до 100 мм или в гранулах, что зависит от технологии дальнейшего применения.

Технология производства

Изготовление лигатуры выполняется алюминотермическим или электросиликотермическим способом. При алюминотермическом процессе восстановление оксидов хрома и никеля происходит за счет алюминия, что обеспечивает низкое содержание газов и неметаллических включений. Электросиликотермический метод применяется для получения лигатуры с пониженным содержанием углерода до 0,05%.

Контроль качества включает спектральный анализ каждой плавки, проверку гранулометрического состава и определение насыпной плотности. Для ответственных применений дополнительно проводится контроль содержания газов кислорода, азота и водорода.

Применение в металлургии

Лигатура хром-железо-никелевая используется в следующих процессах:

  • выплавка нержавеющих сталей аустенитного класса в дуговых и индукционных печах
  • производство жаропрочных сплавов для газотурбинных установок
  • легирование сталей для химического аппаратостроения
  • изготовление коррозионностойких сплавов для нефтегазового оборудования
  • производство криогенных сталей для емкостного оборудования

Ввод лигатуры выполняется в период доводки металла после раскисления. Оптимальная температура расплава при введении от 1580 до 1620C. Усвоение элементов составляет от 92 до 98%, что выше, чем при раздельном легировании.

Преимущества использования

Применение комплексной лигатуры обеспечивает сокращение времени плавки на 1015% за счет уменьшения количества навесок. Снижаются потери легирующих элементов с пылью и шлаком, уменьшается расход ферросплавов. Стабильность состава лигатуры позволяет точнее прогнозировать химический анализ готовой стали и сократить количество корректирующих добавок.

МаркаCr, %Ni, %C, %Фракция, мм
ЛХН-1от 55 до 65от 15 до 20до 0,10от 10 до 50
ЛХН-2от 45 до 55от 25 до 35до 0,05от 20 до 100
ЛХН-3от 50 до 60от 20 до 25до 0,03от 5 до 30

Условия хранения и транспортировки

Лигатура устойчива к атмосферной коррозии, однако длительное хранение на открытых площадках приводит к окислению поверхности и увеличению содержания кислорода. Рекомендуется хранить материал в закрытых складских помещениях или под навесом при относительной влажности не более 75%. Срок хранения без изменения свойств не ограничен при соблюдении условий.

Транспортировка выполняется насыпью в крытых вагонах, контейнерах или специализированных мешках типа биг-бэг. При перегрузке не допускается смешивание разных марок и попадание посторонних примесей.

Вопросы и ответы (FAQ)

Чем лигатура хром-железо-никелевая отличается от феррохрома?

Лигатура содержит одновременно хром и никель, что позволяет вводить оба элемента за одну операцию. Феррохром содержит только хром и требует отдельного введения никеля в виде металлического никеля или ферроникеля.

Какая фракция лигатуры оптимальна для индукционных печей?

Для индукционных печей средней частоты рекомендуется фракция от 10 до 50 мм. Более мелкая фракция быстрее растворяется, но может выноситься конвективными потоками расплава.

Влияет ли содержание углерода в лигатуре на качество стали?

Да, для низкоуглеродистых марок стали требуется лигатура с содержанием углерода не более 0,030,05%. Превышение этого показателя приводит к необходимости дополнительного обезуглероживания расплава.

Какой угар элементов при введении лигатуры в расплав?

Усвоение хрома составляет от 94 до 98%, никеля от 95 до 99%. Фактические значения зависят от температуры расплава, способа введения и состава шлака.


Подборки