Феррохром FeCr70C1N3: низкоуглеродный азотированный феррохром для легирования коррозионностойких сталей
Феррохром FeCr70C1N3 — комплексный легирующий материал, сочетающий высокое содержание хрома с регламентированным углеродом и азотом. Марка относится к группе низкоуглеродных азотированных ферросплавов, получаемых методом внепечной обработки расплава азотом. Одновременное присутствие хрома, углерода в пределах 0,5–1,0 % и азота 2,5–3,5 % обеспечивает двойное легирование стали при вводе одной добавки, что снижает количество присадок в шихте и стабилизирует химический состав по кремнию и фосфору.
Химический состав и технические параметры
Материал поставляется в виде кусков фракции 10–50 мм, 20–80 мм или 50–150 мм. Массовая доля хрома — 68–72 %, азота — 2,5–3,5 %, углерода — не более 1,0 %. Содержание кремния ограничено 1,5 %, фосфора — 0,03 %, серы — 0,02 %. Температура плавления находится в диапазоне 1450–1550 C, насыпная плотность — 3,2–3,8 т/м. Азот в структуре связан преимущественно в нитриды хрома CrN и CrN, что обеспечивает его усвоение расплавом на уровне 85–92 %.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на плавку | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Cr | 68–72 % | титриметрия | легирование, жаростойкость | основной элемент |
| Массовая доля N | 2,5–3,5 % | спектральный анализ | аустенитообразование | связан в нитриды |
| Массовая доля C | 1,0 % | кулонометрия | минимизация карбидов | низкоуглеродная группа |
| Массовая доля Si | 1,5 % | гравиметрия | раскисление | ограничен |
| Фракция | 10–50 мм | ситовой анализ | растворимость | по заказу 20–80 мм |
| Температура плавления | 1450–1550 C | термография | ввод в ковш | до выпуска |
Области применения
FeCr70C1N3 применяют при выплавке коррозионностойких, жаростойких и криогенных сталей в дуговых сталеплавильных печах, агрегатах ковш-печь и вакуум-индукционных установках. Азотированный феррохром востребован в производстве:
- аустенитных сталей типа 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т для химического и нефтегазового оборудования;
- дуплексных и супердуплексных сталей для трубопроводов морских платформ и теплообменников;
- высокоазотистых сталей для крепежа, работающего в хлоридсодержащих средах;
- жаростойких сплавов для арматуры печей и горелочных устройств;
- криогенных сталей для ёмкостей сжиженного природного газа.
Технология ввода в расплав
Феррохром FeCr70C1N3 вводят в ковш или в печь после раскисления алюминием и ферросилицием. Растворение кусков фракции 10–50 мм занимает 3–6 минут при температуре расплава 1580–1620 C. Азот усваивается на 85–92 % при условии защиты зеркала металла шлаком основной системы CaO–SiO–MgO. Присадка на выпуске снижает угар хрома до 3–5 % по сравнению с раздельным вводом низкоуглеродного феррохрома и азотированного марганца.
Преимущества перед раздельным легированием
- сокращение числа присадок в шихте и времени плавки;
- стабильное содержание азота без применения газообразного азота через фурмы;
- снижение расхода дорогостоящего никеля за счёт аустенитообразующего действия азота;
- уменьшение количества неметаллических включений в готовом металле;
- предсказуемая кинетика растворения при ковшевой обработке.
Вопросы и ответы
Чем FeCr70C1N3 отличается от стандартного феррохрома ФХ800?
FeCr70C1N3 содержит азот 2,5–3,5 % и ограничен по углероду до 1,0 %, тогда как ФХ800 имеет углерод до 8 % и не содержит азота. Это позволяет легировать сталь одновременно хромом и азотом без дополнительных присадок.
Какая фракция оптимальна для ввода в ковш?
Для ковшевой обработки применяют фракцию 10–50 мм: она обеспечивает растворение за 3–6 минут при температуре расплава 1580–1620 C. Для завалки в печь используют куски 50–150 мм.
Какой процент усвоения азота достигается при плавке?
При защите зеркала металла основным шлаком усвоение азота составляет 85–92 %. Без шлаковой защиты показатель снижается до 60–70 % из-за окисления и улетучивания.
Применяется ли FeCr70C1N3 в вакуум-индукционной плавке?
Да, материал используют в ВИП для высокоазотистых сталей, однако ввод проводят до вакуумирования либо в атмосфере азота, чтобы избежать десорбции азота из расплава.
