Феррониобий ФН658(ф): характеристики, применение и технические параметры
Феррониобий ФН658(ф) — лигатура на основе ниобия с массовой долей основного элемента 58–63 %, выплавляемая алюминотермическим способом и поставляемая в виде фракционированной (ф) массы. Марка регламентируется ГОСТ 16773-2003 и предназначена для легирования и микролегирования сталей и сплавов. Буква «ф» в обозначении указывает на фракционированную поставку — материал дробят и рассеивают на классы крупности, что обеспечивает стабильную загрузку в ковш и равномерное усвоение ниобия расплавом.
Химический состав и нормируемые показатели
Содержание ниобия в товарной лигатуре составляет не менее 58 % при верхнем пределе 63 %. Алюминий как восстановитель остаётся в сплаве в количестве до 3,5 %, кремний — до 3,0 %. Фосфор и сера лимитируются на уровне 0,15 % и 0,05 % соответственно, поскольку эти примеси переходят в сталь и снижают её пластичность. Гранулометрический состав фракционированного феррониобия нормируется по классам крупности с ограничением доли мелочи.
| Показатель | Единица | Норма | Метод контроля | Влияние на плавку |
|---|---|---|---|---|
| Ниобий, Nb | % | 58,0–63,0 | ГОСТ 16773-2003 | степень легирования |
| Алюминий, Al | % | 3,5 | титриметрия | раскисление ванны |
| Кремний, Si | % | 3,0 | спектральный | загрязнение неметалликой |
| Фосфор, P | % | 0,15 | фотометрия | хладноломкость |
| Сера, S | % | 0,05 | фотометрия | красноломкость |
| Фракция 10–50 | мм | 90 % | ситовой анализ | усвоение Nb |
Технологические свойства и поведение в расплаве
Температура плавления лигатуры находится в диапазоне 1580–1620 C, что близко к температуре стали в ковше, поэтому растворение проходит без локального переохлаждения. Плотность феррониобия — 7,6–8,2 г/см, что выше плотности жидкой стали, вследствие чего вводить его следует под струю металла или в струю аргона при продувке. Ниобий обладает высоким сродством к углероду и азоту: при вводе в ванну образуются карбонитриды Nb(C,N), которые тормозят рост аустенитного зерна при прокатке и в зоне термического влияния сварного шва.
Усвоение ниобия из лигатуры ФН658(ф) в ковшевой обработке достигает 85–92 % при температуре металла 1580–1620 C. Потери связаны с окислением на шлаке и угаром при вводе. Для повышения степени усвоения лигатуру подают в защитной оболочке или в составе порошковой проволоки при внепечной обработке на установке ковш-печь.
Области применения
- Микролегирование низколегированных трубных сталей класса прочности К52–К65 для магистральных газопроводов, работающих при давлении до 9,8 МПа.
- Производство высокопрочных конструкционных сталей для металлоконструкций мостовых кранов и экскаваторного оборудования.
- Легирование нержавеющих и жаропрочных сплавов на никелевой основе для газотурбинных установок и деталей камер сгорания.
- Обработка стали для холоднокатаного листа автомобильного назначения с требованием стойкости к глубокой вытяжке.
- Введение в состав сварочных электродов и порошковых проволок для сварки низколегированных конструкций.
- Модифицирование рельсовой стали для повышения контактно-усталостной прочности головки рельса.
Условия поставки и хранения
Феррониобий ФН658(ф) поставляется в стальных барабанах, контейнерах или мешках с указанием номера партии и класса крупности. Гарантируется отсутствие посторонних включений и шлаковых остатков. Хранение осуществляется в закрытых сухих складах при относительной влажности не выше 75 %; перед загрузкой в печь или ковш лигатуру рекомендуется подсушивать при 200–300 C для исключения влаги, вызывающей выбросы расплава.
Вопросы и ответы
Чем отличается марка ФН658(ф) от нефракционированного феррониобия?
Индекс «ф» обозначает фракционированную поставку: материал рассеян на классы крупности, что обеспечивает предсказуемое усвоение ниобия и снижает угар при вводе в ковш.
Какая температура плавления у феррониобия ФН658(ф)?
Температура плавления составляет 1580–1620 C, что сопоставимо с температурой жидкой стали в ковше и обеспечивает равномерное растворение лигатуры.
Какой степени усвоения ниобия ожидать при ковшевой обработке?
При вводе под струю металла или в струю аргона усвоение достигает 85–92 %; при подаче в порошковой проволоке показатель повышается за счёт защиты от окисления на шлаке.
Для каких сталей применяют лигатуру ФН658(ф)?
Для трубных сталей классов К52–К65, высокопрочных конструкционных, нержавеющих и жаропрочных сплавов, а также для сварочных материалов и рельсовой стали.
