Феррофосфор ФФ16 — легирующая присадка для раскисления и микролегирования стали
Феррофосфор ФФ16 — ферросплав, поставляемый в виде кускового материала, содержащий 15–18 % фосфора. Применяется в сталеплавильном производстве для введения фосфора в расплав при выплавке низколегированных, автоматных и коррозионностойких сталей. В отличие от чистого фосфора, вводимого в газовой фазе, феррофосфор обеспечивает стабильное усвоение элемента за счет растворения в металлической ванне без пироэффекта.
Химический состав и структура
Основу ФФ16 составляет система Fe–P с содержанием фосфора 15–18 % (маркировочный диапазон). Сопутствующие элементы нормируются: кремний — не более 2,0 %, марганец — до 1,5 %, углерод — до 0,5 %. Сера и медь ограничиваются на уровне 0,05 и 0,30 % соответственно. Фазовый состав представлен эвтектикой (Fe3P + -Fe) с включениями фосфидной фазы, что обеспечивает хрупкость материала и его легкое дробление при подготовке шихты.
Технологические особенности введения
Феррофосфор ФФ16 вводится в сталеплавильный агрегат на этапе доводки металла перед выпуском. Оптимальная крупность кусков — 20–100 мм для дуговых печей и 10–50 мм для ковшевой обработки. Усвоение фосфора достигает 85–95 % при введении в окислительный период, когда содержание углерода в ванне не превышает 0,10 %. При обработке в ковше инертным газом через донные пробки усвоение повышается за счет гомогенизации расплава.
Влияние на свойства стали
Фосфор, введенный через феррофосфор ФФ16, повышает прочностные характеристики стали за счет твердорастворного упрочнения феррита. Одновременно улучшается обрабатываемость резанием: образуются хрупкие фосфидные эвтектики, способствующие дроблению стружки. Для автоматных сталей типа А12, А20 содержание фосфора 0,08–0,15 % обеспечивает стабильный съем металла на токарных и фрезерных операциях. В низколегированных сталях для строительных конструкций фосфор повышает предел текучести на 15–25 МПа при сохранении ударной вязкости в диапазоне –40…–60 C.
Применение в отраслях
- Выплавка автоматных сталей (А12, А20, А30) для метизного производства и крепежа
- Микролегирование низколегированных сталей для мостостроения и судостроения
- Производство коррозионностойких сталей с повышенным содержанием фосфора для химического машиностроения
- Раскисление полуспокойных сталей в мартеновских и двухванных печах
- Легирование чугуна для повышения жидкотекучести при фасонном литье
Условия хранения и транспортировки
Феррофосфор ФФ16 не гигроскопичен и не склонен к самовозгоранию, однако требует защиты от атмосферных осадков. Хранение на открытых площадках допускается при условии укрытия брезентом или полиэтиленовой пленкой. При длительном хранении возможно окисление поверхности с образованием фосфатной пленки, которая не влияет на усвоение элемента, но увеличивает угар при введении в расплав. Рекомендуемый срок хранения — не более 6 месяцев с даты отгрузки.
| Параметр | ФФ16 | ФФ18 | ФФ25 | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля фосфора, % | 15–18 | 17–20 | 23–27 | ГОСТ 13230.1 |
| Кремний, % не более | 2,0 | 2,5 | 3,0 | ГОСТ 13230.3 |
| Углерод, % не более | 0,5 | 0,5 | 0,8 | ГОСТ 13230.4 |
| Фракция, мм | 20–100 | 20–100 | 10–50 | Сит. анализ |
Вопросы и ответы
Чем феррофосфор ФФ16 отличается от ФФ25?
Основное отличие — содержание фосфора: 15–18 % против 23–27 %. ФФ16 применяется для микролегирования с точным дозированием, ФФ25 — для введения больших количеств фосфора в автоматные стали. ФФ16 предпочтителен при необходимости узкого диапазона содержания фосфора в готовой стали.
Как влияет феррофосфор ФФ16 на обрабатываемость резанием?
Фосфор образует хрупкие фосфидные включения, которые способствуют дроблению стружки при точении и сверлении. Это снижает усилие резания на 10–15 % и улучшает качество поверхности обработанных деталей из автоматных сталей.
Допустимо ли вводить ФФ16 в ковш при внепечной обработке?
Да, при условии продувки аргоном через донные фурмы в течение 3–5 минут. Крупность кусков должна быть не более 50 мм для гарантированного растворения. Усвоение фосфора при ковшевой обработке составляет 80–90 %.
Какие ограничения по сере в феррофосфоре ФФ16?
Массовая доля серы не должна превышать 0,05 %. Превышение этого значения приводит к образованию сульфидной эвтектики, снижающей пластичность стали и ухудшающей свариваемость.
