Ферромолибден ГОСТ 4759-91 — состав, сортамент и применение
Ферромолибден ГОСТ 4759-91 — легирующая лигатура на основе молибдена и железа, выпускаемая в виде кусков неправильной формы, получаемых методом алюминотермического восстановления обожжённого молибденового концентрата. Норматив устанавливает требования к химическому составу, размерам кусков и правилам приёмки продукции, предназначенной для введения молибдена в сталь, чугуны и специальные сплавы на стадии внепечной обработки или при выплавке в дуговых и индукционных печах.
Согласно ГОСТ 4759-91, ферромолибден поставляется в шести марках — ФМо60, ФМо58, ФМо55, ФМо52 и других, где цифра указывает на минимальное массовое содержание молибдена в процентах. Базовое содержание Mo в сплаве составляет 52–60 %, при этом нормируются примеси: углерод (не более 0,05–0,10 % в зависимости от марки), кремний (до 0,8–1,5 %), фосфор (до 0,05–0,08 %), сера (до 0,05–0,15 %), медь (до 0,5–1,0 %), сурьма и олово — на уровне сотых долей процента. Ограничение по цветным металлам критично для производства жаропрочных и коррозионностойких сталей, где примеси Sn, Sb, Pb и Bi вызывают красноломкость и снижают ресурс изделий.
Гранулометрический состав и форма поставки
ГОСТ 4759-91 регламентирует поставку ферромолибдена в кусках массой от 0,5 до 2,0 кг. Допускается наличие кусков массой до 5 кг в количестве не более 5 % от массы партии. Для вакуумно-индукционной плавки и порошковой металлургии по согласованию с потребителем поставляется дроблёный ферромолибден с фракцией 10–50 мм или 5–25 мм. Химический состав каждой плавки контролируется отбором проб из разных точек партии, что обеспечивает однородность усреднённой пробы при расплавлении в шихте.
Поверхность кусков должна быть чистой, без видимых включений шлака, окалины и ржавчины. Допускаются следы окисления, не влияющие на усвоение молибдена при введении в расплав. Усвоение Mo из ферромолибдена при легировании в ковше составляет 95–98 %, что делает эту лигатуру предпочтительной по сравнению с чистым молибденовым порошком или оксидами.
Применение в металлургии
Ферромолибден ГОСТ 4759-91 применяется для легирования следующих групп материалов:
- конструкционные низколегированные стали — повышение прокаливаемости, прочности и ударной вязкости при отрицательных температурах;
- инструментальные быстрорежущие стали типа Р6М5, Р18 — формирование карбидной фазы Mo6C, обеспечивающей красностойкость;
- коррозионностойкие аустенитные и ферритно-аустенитные стали — повышение стойкости к питтинговой и щелевой коррозии в хлоридсодержащих средах;
- жаропрочные никелевые сплавы для газотурбинных установок — упрочнение твёрдым раствором и карбидами;
- износостойкие чугуны типа ЧХ16М2 — повышение твёрдости отбелённого слоя;
- штамповые стали горячего деформирования — сопротивление разупрочнению при нагреве до 600–650 C.
Введение ферромолибдена в сталь осуществляется в виде кусков, загружаемых на подину печи перед выпуском или в ковш в потоке металла при внепечной обработке на установках «печь-ковш». Оптимальная температура расплава для усвоения Mo — 1580–1620 C. При более низких температурах возрастает риск нерастворения кусков и образования ликвации в слитке.
Влияние примесей на качество металла
Содержание фосфора и серы в ферромолибдене напрямую влияет на механические свойства готового проката. Для трубной стали класса прочности К60 и выше требуется ферромолибден с содержанием P 0,05 % и S 0,05 %, что соответствует маркам ФМо58 и ФМо60. Повышенное содержание кремния в лигатуре допустимо при выплавке кремнемарганцовистых сталей, но нежелательно для электротехнических марок с ограничением по Si.
| Марка | Mo, % | C, % не более | Si, % не более | P, % не более |
|---|---|---|---|---|
| ФМо60 | 60,0 | 0,05 | 0,8 | 0,05 |
| ФМо58 | 58,0 | 0,08 | 1,0 | 0,05 |
| ФМо55 | 55,0 | 0,10 | 1,5 | 0,08 |
Упаковка и хранение
Ферромолибден ГОСТ 4759-91 отгружается в стальных барабанах вместимостью 50–100 кг, многооборотной таре или мягких контейнерах типа МКР с полиэтиленовым вкладышем. Масса нетто одной упаковки не должна превышать 1000 кг. При хранении на складе необходимо исключать контакт лигатуры с влагой и агрессивными средами — окисление поверхности снижает усвоение Mo при плавке. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев с даты отгрузки при соблюдении условий складирования.
Вопросы и ответы
Какие марки ферромолибдена предусмотрены ГОСТ 4759-91?
Стандарт устанавливает марки ФМо60, ФМо58, ФМо55, ФМо52 и другие, различающиеся минимальным содержанием молибдена от 52 до 60 % и предельным содержанием примесей — углерода, кремния, фосфора, серы и цветных металлов.
Какой размер кусков ферромолибдена поставляется по ГОСТ 4759-91?
Основная поставка — куски массой 0,5–2,0 кг, допускается до 5 % кусков массой до 5 кг. По согласованию возможен дроблёный ферромолибден фракции 10–50 мм или 5–25 мм для вакуумной плавки.
Каково усвоение молибдена при легировании ферромолибденом?
При введении в ковш или печь усвоение Mo составляет 95–98 %. Остаточные потери связаны с окислением поверхности кусков и захватом лигатуры шлаком при недостаточном перемешивании расплава.
Для каких сталей применяется ферромолибден ФМо58?
ФМо58 используется при выплавке конструкционных низколегированных сталей для труб большого диаметра, судостроения и мостостроения, а также жаропрочных сталей для энергетического машиностроения, где требуется содержание Mo до 0,6–1,0 %.
