Лигатуры с РЗМ в Минске

Лигатуры с редкоземельными металлами для легирования сталей и сплавов

Лигатуры с РЗМ представляют собой промежуточные сплавы, вводимые в расплав для модифицирования и микролегирования. Основное назначение связывание вредных примесей (кислорода, серы, фосфора) и изменение морфологии неметаллических включений. В отличие от чистых редкоземельных элементов, лигатуры имеют более низкую температуру плавления и меньшую химическую активность, что упрощает их усвоение в сталеплавильных агрегатах.

Состав и основные марки

Промышленные лигатуры выпускаются на основе церия, лантана, неодима и мишметалла. Распространённые системы: РЗМSiFe, РЗМMgSiFe, РЗМAlFe. Содержание редкоземельной части обычно составляет от 5 до 35 % по массе. Кремний в составе обеспечивает раскисление, магний десульфурацию, алюминий дополнительное раскисление и стабилизацию процесса.

• Лигатура РЗМSiFe (содержание РЗМ от 15 до 35 %)
• Лигатура РЗМMgSiFe (содержание Mg от 5 до 15 %)
• Лигатура РЗМAlFe (содержание Al от 10 до 25 %)
• Мишметалл (церий 4550 %, лантан 2535 %, неодим до 15 %)

Механизм воздействия на расплав

При введении в сталь лигатуры с РЗМ образуют устойчивые оксиды и оксисульфиды, которые не деформируются при прокатке и сохраняют сферическую форму. Это предотвращает образование строчечных сульфидов марганца и снижает анизотропию механических свойств. Дополнительно происходит рафинирование границ зёрен за счёт связывания фосфора в тугоплавкие соединения.

Эффективность обработки зависит от температуры расплава (оптимальный интервал от 1550 до 1650 C), способа ввода (проволока, порошковая проволока, кусковая загрузка) и времени выдержки перед разливкой. Рекомендуемый расход составляет от 0,5 до 3,0 кг на тонну стали в зависимости от требуемой степени модифицирования.

Применение в металлургических процессах

Лигатуры с РЗМ востребованы при производстве трубных сталей классов прочности К52К65, судостроительных сталей, железнодорожных рельсов и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. В чугунолитейном производстве добавки РЗМ стабилизируют форму графита при повышенном содержании серы в шихте. В цветной металлургии лигатуры применяются для рафинирования алюминиевых и магниевых сплавов.

Для нефтегазового машиностроения обработка РЗМ повышает стойкость стали к сероводородному растрескиванию (HIC-тест) и сульфидному растрескиванию под напряжением (SSCC). В энергетическом машиностроении модифицированные стали демонстрируют повышенную хладостойкость при температурах до 60 C.

Форма поставки и упаковка

Лигатуры поставляются в дроблёном виде с фракцией от 5 до 50 мм, в виде порошка для порошковой проволоки (фракция от 0,2 до 1,0 мм) и в слитках массой от 5 до 15 кг. Упаковка стальные барабаны или мешки с полиэтиленовым вкладышем, исключающие контакт с влагой. Хранение должно исключать окисление поверхности; допустимый срок хранения в закрытой таре до 12 месяцев.

Контроль качества и методы испытаний

Химический состав каждой партии подтверждается спектральным анализом (атомно-эмиссионная спектрометрия). Контроль гранулометрического состава выполняется ситовым методом по ГОСТ 18318. Для оценки модифицирующей способности проводится металлографический анализ пробной плавки с определением балла загрязнённости неметаллическими включениями по ГОСТ 1778.

Вопросы и ответы (FAQ)