Ферротитан ФТи25: состав, фракции и применение в металлургии
Ферротитан марки ФТи25 — лигатура на основе титана с массовой долей Ti 22–27 % и алюминия до 6 %, выплавляемая алюминотермическим способом. В отличие от ферротитана ФТи30 и ФТи70, сплав ФТи25 занимает промежуточное положение по концентрации титана и применяется преимущественно для микролегирования и раскисления стали в условиях, где требуется высокая усвояемость титана при умеренной стоимости шихты. Стандарт, регламентирующий поставку, — ГОСТ 4761-91, группа марок с регламентированным содержанием кремния, углерода и серы.
Технические характеристики и фракционный состав
Сплав поставляется в виде кусков, дробленого материала или порошка. Температура плавления лигатуры — 1450–1520 C, плотность — 5,5–6,0 г/см, что обеспечивает погружение кусков ниже зеркала металла в ковше без всплытия на шлак. Раскислительная способность титана в составе ФТи25 ниже, чем у алюминия, но достаточна для связывания кислорода и азота в тугоплавкие нитриды и оксиды.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на плавку | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Ti | 22–27 % | ГОСТ 4761-91 | Связывание N и O | Основа легирования |
| Массовая доля Al | до 6,0 % | Титриметрия | Дополнительное раскисление | Остаток от восстановителя |
| Массовая доля Si | до 1,5 % | Спектральный анализ | Контроль хрупкости | Ограничение для трубных марок |
| Массовая доля C | до 0,10 % | Кулонометрия | Предотвращение карбидов | Критично для нержавеющих сталей |
| Фракция 20–50 мм | основная поставка | Ситовой анализ | Ввод в ковш | Усвояемость 85–92 % |
| Фракция 2–20 мм | дробленый | Ситовой анализ | Инжекция порошковой проволокой | Для установок «ковш-печь» |
Области применения
Лигатура ФТи25 востребована в переделах, где требуется точное дозирование титана без перегрева расплава и без образования крупных включений нитрида титана, приводящих к дефектам непрерывнолитой заготовки.
- Микролегирование низколегированных трубных сталей классов К52–К60 на установках «ковш-печь» для повышения ударной вязкости при –40 C.
- Стабилизация титаном аустенитных нержавеющих сталей типа 08Х18Н10Т в дуговых печах с последующей внепечной обработкой.
- Раскисление и модифицирование электротехнических сталей в индукционных печах при производстве трансформаторного проката.
- Ввод в порошковую проволоку диаметром 13–14 мм для обработки стали на УНРС и агрегатах комплексной обработки.
- Легирование титановых шлаков и промежуточных продуктов в производстве губчатого титана.
- Модифицирование наплавочных материалов и электродов для восстановления деталей горно-металлургического оборудования.
Технология ввода в расплав
Ферротитан ФТи25 вводят в ковш после предварительного раскисления алюминием или силикокальцием. Температура металла перед обработкой — не ниже 1580 C, продолжительность продувки аргоном после ввода — 3–5 минут для усреднения состава. При инжекции порошковой проволокой скорость подачи составляет 2,5–4,0 м/с, что обеспечивает усвояемость титана 88–94 %. Хранение лигатуры — в закрытых сухих складах, влажность шихты перед вводом не должна превышать 0,5 %, иначе возможен выброс расплава из ковша.
Вопросы и ответы
Чем ФТи25 отличается от ФТи30 и ФТи70?
ФТи25 содержит 22–27 % титана, ФТи30 — 28–35 %, ФТи70 — 65–72 %. Меньшая концентрация упрощает равномерное распределение титана в объёме ковша и снижает риск локальных пересыщений по нитридам.
Какая фракция применяется для порошковой проволоки?
Для наполнения проволоки используют дробленый ферротитан фракции 2–20 мм с ограничением по влажности и содержанию мелочи менее 1 мм не более 5 %.
Какой стандарт регламентирует поставку ФТи25?
Поставка осуществляется по ГОСТ 4761-91 с указанием марки, фракции и химического состава в сертификате качества. Допускается поставка по ТУ предприятия при согласовании с потребителем.
Какая усвояемость титана достигается при вводе в ковш?
При температуре металла 1580–1620 C и продувке аргоном усвояемость составляет 85–92 % для кусковой лигатуры и 88–94 % для порошковой проволоки.
