Феррохром FeCr70C20 — высокоуглеродистая лигатура для легирования стали
Феррохром FeCr70C20 — высокоуглеродистая разновидность феррохрома с массовой долей хрома около 70 % и углерода на уровне 20 %. Материал поставляется в виде дробленых кусков неправильной формы и применяется преимущественно в черной металлургии как легирующий компонент при выплавке нержавеющих, жаростойких и хромистых конструкционных сталей. В отличие от средне- и низкоуглеродистых марок, FeCr70C20 не требует длительной ферросиликотермической переработки, что снижает себестоимость легирования при сохранении требуемого содержания хрома в готовом расплаве.
Химический состав и структурные особенности
Основу FeCr70C20 составляет хром в количестве 65–72 %, углерод — 18–22 %. Остаточная доля кремния не превышает 2 %, фосфора — 0,03 %, серы — 0,04 %. В структуре сплава преобладают карбиды типа CrC и CrC, распределенные в металлической матрице. Высокая концентрация углерода обеспечивает интенсивное науглероживание расплава, поэтому при расчете шихты необходимо учитывать не только хромовый, но и углеродный баланс.
Технология производства
FeCr70C20 получают восстановительной плавкой хромовой руды в рудно-термических электропечах с использованием углеродистого восстановителя. Процесс ведется непрерывно с выпуском расплава в изложницы. После кристаллизации слитки дробят до фракций, регламентированных ГОСТ 4757: 10–50 мм, 50–150 мм, а также некондиционный отсев менее 10 мм. Для вакуумно-кислородного рафинирования (VOD) и аргонокислородного обезуглероживания (AOD) применяются куски фракции 10–100 мм, обеспечивающие стабильное растворение в сталеплавильном агрегате.
Применение в сталеплавильном производстве
Основной потребитель FeCr70C20 — дуговые сталеплавильные печи (ДСП) и конвертеры. Лигатуру вводят в период окислительного рафинирования либо на выпуске в ковш. За счет высокого содержания углерода материал также используется как науглероживатель в тех случаях, когда технологическим регламентом допускается повышенное содержание углерода в готовой марке стали.
- Выплавка коррозионностойких сталей аустенитного класса (08Х18Н10, 12Х18Н10Т) с последующим обезуглероживанием в агрегатах AOD/VOD;
- Производство хромистых жаростойких сталей типа 40Х9С2, 15Х5М;
- Легирование чугуна для повышения хромистого эквивалента в отливках, работающих в абразивной среде;
- Изготовление наплавочных порошковых проволок и электродов для восстановительной наплавки деталей горно-обогатительного оборудования;
- Раскисление и легирование в агрегатах ковш-печь при производстве конструкционных низколегированных марок.
Влияние на свойства готового металла
Введение FeCr70C20 обеспечивает повышение прокаливаемости, твердости и износостойкости стали. Хром, переходящий в твердый раствор, увеличивает сопротивление окислению при высоких температурах и повышает коррозионную стойкость в окислительных средах. Карбидная фаза, формирующаяся при последующей термической обработке, способствует упрочнению поверхности при сохранении вязкости сердцевины. При использовании в отливках, эксплуатируемых при температурах до 1100 C, наблюдается стабильность структуры без склонности к росту зерна.
| Параметр | FeCr70C20 | FeCr70C10 | FeCr70C5 |
|---|---|---|---|
| Массовая доля Cr, % | 65–72 | 65–72 | 65–72 |
| Массовая доля C, % | 18–22 | 8–12 | 4–6 |
| Si, % не более | 2,0 | 1,5 | 1,0 |
| P, % не более | 0,03 | 0,03 | 0,03 |
| S, % не более | 0,04 | 0,04 | 0,03 |
| Фракция, мм | 10–150 | 10–150 | 10–100 |
Условия поставки и контроль качества
FeCr70C20 отгружается в мягких контейнерах типа МКР массой 1–1,5 т или в стальных барабанах. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием полного химического анализа. Контроль содержания хрома и углерода выполняется методами атомно-эмиссионной спектрометрии и титриметрического анализа. При хранении необходимо исключать контакт с влагой — поверхностное увлажнение лигатуры приводит к выделению водорода при введении в расплав и повышает риск флокенообразования в стали.
Вопросы и ответы
Чем FeCr70C20 отличается от феррохрома с меньшим содержанием углерода?
Основное отличие — массовая доля углерода 18–22 %, что в 2–4 раза выше, чем у марок FeCr70C10 и FeCr70C5. Это определяет более низкую себестоимость производства и необходимость учета науглероживания при расчете шихты.
В каких печах применяется FeCr70C20?
Материал используется в дуговых сталеплавильных печах, конвертерах с верхней и донной продувкой, а также в индукционных печах при производстве чугуна и лигатур. В агрегатах AOD/VOD применяется как исходный хромсодержащий материал.
Какая фракция FeCr70C20 оптимальна для ввода в ковш?
Для ковшевой обработки рекомендуется фракция 10–50 мм. Более крупные куски 50–150 мм целесообразно загружать в печь в период плавления, чтобы обеспечить полное растворение до выпуска.
Влияет ли FeCr70C20 на качество поверхности слитка?
При корректном расчете углеродного эквивалента и соблюдении температурного режима разливки негативного влияния не наблюдается. Избыточное науглероживание может вызывать карбидную ликвацию в осевой зоне слитка.
