Феррониобий FeNb60Ta5A16Sn в Минске


Феррониобий FeNb60Ta5A16Sn — состав, свойства и применение

Феррониобий FeNb60Ta5A16Sn — легирующая лигатура на основе ниобия с регламентированным содержанием тантала, алюминия и олова. Марочный состав нормирует массовую долю ниобия на уровне 60 %, тантала — 5 %, алюминия — 16 % и олова — в пределах, установленных техническими условиями. Материал поставляется в виде дроблёных кусков неправильной формы, что обеспечивает удобство дозирования при введении в сталеплавильный агрегат.

Основное назначение FeNb60Ta5A16Sn — микролегирование низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Ниобий, вводимый в расплав, связывает углерод и азот в мелкодисперсные карбонитриды, что обеспечивает дисперсионное упрочнение ферритной матрицы. Тантал в составе лигатуры выполняет функцию стабилизатора карбидной фазы, повышая устойчивость механических свойств при повышенных температурах. Алюминий выступает раскислителем и способствует формированию мелкозернистой структуры, а олово оказывает модифицирующее воздействие на границы зёрен.

Технологические особенности введения

Лигатура FeNb60Ta5A16Sn вводится в ковш при выпуске плавки или в агрегат ковш-печь. Оптимальная температура расплава для усвоения ниобия — 1580–1620 C. Расход материала зависит от требуемого содержания ниобия в готовой стали и обычно составляет 1,5–4,0 кг на тонну жидкой стали при микролегировании до 0,05–0,08 % Nb. Усвоение ниобия из данной лигатуры достигает 92–97 % при условии равномерного перемешивания продувкой аргоном.

Гранулометрический состав поставляемой продукции регламентируется фракциями 5–50 мм и 10–100 мм. Для установок порошковой проволоки предусмотрена фракция 0,5–3,0 мм. Насыпная плотность материала — 3,2–3,8 г/см, температура плавления — 1450–1550 C.

Влияние на свойства сталей

Микролегирование ниобием с использованием FeNb60Ta5A16Sn обеспечивает:

  • повышение предела текучести на 80–120 МПа без снижения пластичности;
  • измельчение ферритного зерна до балла 9–11 по ГОСТ 5639;
  • увеличение ударной вязкости при отрицательных температурах до –60 C;
  • сопротивление водородному растрескиванию в сероводородсодержащих средах;
  • стабильность механических свойств после термической обработки.

Применение в промышленности

FeNb60Ta5A16Sn применяется при производстве трубной стали классов прочности К52–К65 для магистральных газопроводов, работающих при давлении до 12 МПа. Лигатура востребована в судостроении для листового проката категорий прочности А36–D36, эксплуатируемого при температурах до –40 C. В автомобилестроении материал используется для микролегирования высокопрочных низколегированных сталей, идущих на штампованные детали несущих систем.

Дополнительно FeNb60Ta5A16Sn применяется в производстве железнодорожных рельсов повышенной износостойкости, мостовых конструкций и элементов бурового оборудования, работающих в условиях циклических нагрузок.

Химический состав и контроль качества

ЭлементМассовая доля, %Метод контроляТипичное значениеДопустимое отклонение
Nb58–62Рентгенофлуоресцентный60,51,0
Ta4,0–6,0Атомно-эмиссионный5,20,5
Al14–18Титриметрический16,01,0
Sn0,5–2,0Атомно-абсорбционный1,20,3

Контроль химического состава выполняется на каждой партии. Дополнительно проверяется отсутствие посторонних включений, расслоений и окисленных поверхностей. Хранение материала осуществляется в закрытых складских помещениях при влажности не более 60 %.

Вопросы и ответы

Какая фракция FeNb60Ta5A16Sn оптимальна для введения в ковш?

Для введения в ковш при выпуске плавки применяется фракция 10–100 мм. Мелкая фракция 5–50 мм используется в агрегатах ковш-печь, где обеспечивается интенсивное перемешивание расплава.

Какое усвоение ниобия обеспечивает FeNb60Ta5A16Sn?

Усвоение ниобия составляет 92–97 % при температуре расплава 1580–1620 C и продувке аргоном в течение 5–8 минут после введения лигатуры.

Влияет ли олово в составе лигатуры на свариваемость стали?

Содержание олова до 2 % в лигатуре не оказывает негативного влияния на свариваемость, поскольку в готовой стали его концентрация не превышает 0,002–0,005 %.

Какие стали легируют FeNb60Ta5A16Sn?

Лигатура применяется для микролегирования трубных сталей классов прочности К52–К65, судостроительных сталей А36–D36, высокопрочных низколегированных сталей для автомобилестроения и рельсовых сталей.