Ферротитан ФТи35С5 — легирующая лигатура с контролируемым содержанием кремния
Ферротитан марки ФТи35С5 — ферросплав, применяемый для легирования стали и специальных сплавов титаном с одновременной корректировкой содержания кремния. В отличие от стандартных марок ферротитана, где кремний рассматривается как примесь, ФТи35С5 позиционируется как материал с регламентированным кремниевым модулем, что расширяет его технологические возможности при выплавке низколегированных и кремнийсодержащих марок стали.
Химический состав и структурные особенности
Основу сплава составляет титан (номинально 35 %), кремний присутствует в количестве около 5 %, остальное — железо и сопутствующие примеси. Такое соотношение обеспечивает эффективное раскисление металла и формирование стабильных нитридных и карбонитридных фаз. Ферротитан ФТи35С5 поставляется в кусках фракции 25–100 мм, что оптимально для загрузки в агрегаты ковш-печь и электродуговые печи.
Технология применения в сталеплавильном производстве
Ввод ферротитана ФТи35С5 осуществляется на завершающих стадиях рафинирования — после раскисления алюминием или кремнием, при температуре металла 1560–1620 C. Усвоение титана составляет 60–75 % в зависимости от способа ввода и степени окисленности шлака. Присутствие кремния в составе лигатуры способствует дополнительному раскислению и снижает вероятность образования крупных оксидных включений TiO.
Основные области применения ФТи35С5:
- выплавка низколегированных конструкционных сталей с содержанием титана до 0,15 %;
- производство сталей для автомобильного листа с контролируемой морфологией неметаллических включений;
- микролегирование трубных сталей категорий прочности К52–К60;
- производство жаропрочных и коррозионностойких сплавов на никелевой основе;
- модифицирование литейных сталей для повышения дисперсности первичной структуры.
Влияние на свойства готового металла
Титан, вводимый с лигатурой ФТи35С5, связывает свободный азот в тугоплавкие нитриды TiN, что предотвращает деформационное старение и повышает ударную вязкость при отрицательных температурах. Карбид титана TiC, образующийся при содержании углерода выше 0,05 %, обеспечивает дисперсионное упрочнение ферритной матрицы. Кремний, входящий в состав сплава, компенсирует его угар и стабилизирует твердорастворное упрочнение.
Применение ФТи35С5 особенно эффективно в технологиях непрерывной разливки стали, где требуется стабильное микролегирование без колебаний химического состава по длине заготовки. Лигатура обеспечивает равномерное распределение титана в объеме ковша благодаря оптимальной плотности кусков и отсутствию пылевидной фракции.
Сравнительные характеристики марок ферротитана
| Марка | Ti, % | Si, % | C, % | Фракция, мм |
|---|---|---|---|---|
| ФТи35С5 | 33–37 | 4,0–6,0 | 0,15 | 25–100 |
| ФТи35 | 33–37 | 1,5 | 0,10 | 25–100 |
| ФТи70 | 68–72 | 0,8 | 0,20 | 10–50 |
Условия хранения и входного контроля
Ферротитан ФТи35С5 требует защиты от атмосферной влаги — при длительном хранении на поверхности кусков возможно образование гидроксидных пленок, снижающих усвоение титана. Рекомендуется хранение в закрытых складских помещениях или под навесом с обязательной укладкой на поддоны. Входной контроль включает спектральный анализ на содержание титана, кремния, углерода и серы, а также ситовой анализ для подтверждения гранулометрического состава.
Вопросы и ответы
Чем отличается ФТи35С5 от стандартного ферротитана ФТи35?
Основное отличие — регламентированное содержание кремния 4,0–6,0 % против 1,5 % в стандартной марке. Это позволяет использовать лигатуру для одновременного легирования титаном и кремнием, сокращая расход ферросилиция на выпуске.
Каковы потери титана при вводе ФТи35С5 в ковш?
Усвоение титана составляет 60–75 % при вводе в ковш-печь после раскисления алюминием. При вводе в открытую электродуговую печь усвоение снижается до 50–60 % из-за окисления атмосферой.
Для каких марок стали целесообразно применять ФТи35С5?
Лигатура эффективна для низколегированных сталей типа 09Г2С, 17Г1С, трубных сталей класса прочности К52–К60, а также для сталей, микролегированных титаном с целью связывания азота.
Как влияет кремний в составе лигатуры на качество металла?
Кремний выступает дополнительным раскислителем, снижает активность кислорода в зоне ввода лигатуры и уменьшает вероятность образования крупных оксидов титана, что положительно сказывается на чистоте металла по неметаллическим включениям.
