Феррониобий ФНб-55С в Минске


Феррониобий ФНб-55С: состав, свойства и применение в металлургии

Феррониобий марки ФНб-55С — лигатура на основе ниобия с массовой долей основного элемента 50–60 %, предназначенная для легирования и микролегирования сталей и сплавов. Стандарт, регламентирующий поставку, — ГОСТ 16773-2003, который устанавливает требования к химическому составу, гранулометрии и методам контроля. В отличие от феррониобия ФНб-60, марка ФНб-55С имеет более широкий диапазон по ниобию и нормированные ограничения по кремнию, алюминию и углероду, что делает её пригодной для обработки металла в ковше и в печи.

Химический состав и технические параметры

Лигатура выплавляется алюминотермическим способом из ниобиевого концентрата. Основные примеси — кремний, алюминий, титан, тантал — регламентируются в зависимости от категории. Массовая доля ниобия и тантала в сумме составляет не менее 55 %. Содержание углерода не превышает 0,10 %, серы — 0,05 %, фосфора — 0,05 %. Кусок феррониобия имеет размеры от 5 до 250 мм; по согласованию поставляется фракция 5–50 мм для точного ввода в струю металла.

ПоказательЗначениеМетод контроляВлияние на металлПримечание
Массовая доля Nb+Ta50–60 %ГОСТ 16773-2003МикролегированиеОснова лигатуры
Кремний, не более3,0 %Спектральный анализОграничение хрупкостиДля категории А
Алюминий, не более2,5 %Атомно-абсорбционныйСнижение загрязненияКонтроль неметаллических включений
Углерод, не более0,10 %КулонометрическийСтабильность свойствДля низкоуглеродистых сталей
Фракция, мм5–250Ситовой анализУсвоение в ковшеПо заказу 5–50 мм

Области применения

Феррониобий ФНб-55С применяется в металлургических переделах, где требуется повышение прочностных характеристик и сопротивления ползучести. Ниобий связывает углерод и азот в карбонитриды, тормозит рост зерна при нагреве и повышает температуру рекристаллизации. Это критично для трубных марок стали, работающих под давлением, и для конструкций, эксплуатируемых при знакопеременных нагрузках.

  • Низколегированные трубные стали класса прочности К52–К60 для магистральных газопроводов, включая участки с температурой эксплуатации до –60 C.
  • Конструкционные стали для мостовых металлоконструкций и крановых металлоконструкций, где требуется сочетание прочности и ударной вязкости при отрицательных температурах.
  • Нержавеющие и жаропрочные сплавы для энергетического машиностроения — паропроводы, коллекторы, элементы котлоагрегатов.
  • Автомобильные стали для штампованных деталей кузова и элементов подвески, где ниобий обеспечивает дисперсионное твердение.
  • Инструментальные стали для штампов горячего деформирования, работающих при температурах 400–600 C.

Технология ввода в расплав

Ввод лигатуры осуществляется в ковш при выпуске плавки или в кристаллизатор при непрерывной разливке. Температура плавления феррониобия ФНб-55С — 1580–1620 C, плотность — 7,8–8,2 г/см. Благодаря плотности, близкой к плотности жидкой стали, лигатура не всплывает и не тонет, обеспечивая равномерное распределение ниобия по объёму. Усвоение ниобия при вводе в ковш составляет 85–95 % в зависимости от фракции и способа подачи. Для повышения усвоения применяется аргонная продувка и защита зеркала металла шлаком с основностью 2,5–3,5.

Условия хранения и транспортировки

Феррониобий ФНб-55С поставляется в стальных барабанах, контейнерах или мешках. Материал гигроскопичен незначительно, однако при хранении на открытых площадках возможно увлажнение, приводящее к разбрызгиванию при вводе в расплав. Рекомендуется хранить в закрытых складах с относительной влажностью не более 70 %. Перед вводом в ковш лигатуру прокаливают при 300–400 C для удаления влаги.

Вопросы и ответы

Чем феррониобий ФНб-55С отличается от ФНб-60?

Марка ФНб-55С имеет нижнюю границу по ниобию 50 % против 55 % у ФНб-60, а также более жёсткие ограничения по кремнию и алюминию. Это позволяет использовать её в низколегированных сталях с повышенными требованиями к чистоте по неметаллическим включениям.

Какая фракция феррониобия ФНб-55С оптимальна для ввода в ковш?

Для ввода в ковш при выпуске плавки оптимальна фракция 5–50 мм: она обеспечивает быстрое растворение и усвоение ниобия на уровне 90–95 %. Крупные куски 50–250 мм применяются при загрузке в печь или при длительном перемешивании расплава.

При какой температуре плавится феррониобий ФНб-55С?

Температура плавления лигатуры составляет 1580–1620 C, что близко к температуре жидкой стали. Это обеспечивает равномерное распределение ниобия без расслоения по высоте ковша.

Какой стандарт регламентирует поставку феррониобия ФНб-55С?

Поставка осуществляется по ГОСТ 16773-2003. Стандарт устанавливает требования к массовой доле ниобия и тантала, примесям, гранулометрическому составу и методам отбора проб.