Ферровольфрам FeW80: состав, фракции и применение в металлургии
Ферровольфрам FeW80 — легирующий сплав на основе вольфрама и железа, выпускаемый по ГОСТ 17293-93. Массовая доля вольфрама в марке FeW80 составляет не менее 80 %, что делает её наиболее концентрированным по W стандартным ферросплавом вольфрамовой группы. Содержание примесей регламентировано: углерод — не более 0,6 %, кремний — до 1,0 %, марганец — до 0,8 %, фосфор — до 0,06 %, сера — до 0,08 %. Температура плавления сплава находится в диапазоне 2600–2750 C, плотность — 15,0–16,5 г/см, что требует особых условий при вводе в расплав.
Материал получают алюминотермитным восстановлением вольфрамитового или шеелитового концентрата. Восстановительный процесс обеспечивает слитковую или брикетированную форму продукта, которая затем дробится и классифицируется по фракциям. Именно высокая плотность и тугоплавкость определяют поведение FeW80 в сталеплавильной ванне: куски сплава погружаются в расплав под действием собственной массы, минуя шлаковый слой.
Фракционный состав и упаковка
Поставляемый ферровольфрам FeW80 классифицируется по крупности, которая напрямую влияет на скорость растворения в жидком металле:
- фракция 10–50 мм — основная позиция для ввода в ковш и печь;
- фракция 2–10 мм — для точного легирования и наполнения порошковой проволоки;
- фракция 0–2 мм — для порошковой металлургии и сварочных шихт;
- слитки массой до 5 кг — для переплава в вакуумных печах.
Упаковка — стальные барабаны или биг-бэги с герметичной выстилкой, исключающей увлажнение. Влажность сплава не нормируется, но гигроскопичность пылевой фракции требует сухого складского хранения.
Технические параметры FeW80
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на плавку | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля W | 80–85 % | ГОСТ 17293-93 | Расход на шихту | Основа марки |
| Углерод C | 0,6 % | Титриметрия | Стойкость к охрупчиванию | Для инструментальных сталей |
| Кремний Si | 1,0 % | Спектральный анализ | Раскисление ванны | Контроль шлака |
| Плотность | 15,0–16,5 г/см | Гидростатика | Погружение в расплав | Выше стали |
| Температура плавления | 2600–2750 C | Расчётно-справочно | Скорость усвоения | Тугоплавкий |
Применение в металлургии и машиностроении
Основной потребитель FeW80 — производство быстрорежущих и штамповых сталей, где вольфрам формирует карбиды типа WC и WC, обеспечивающие красностойкость режущей кромки. Сплав вводят в дуговые сталеплавильные печи и агрегаты ковш-печь при температуре ванны 1580–1650 C. Для легирования жаропрочных никелевых сплавов, работающих в лопатках газовых турбин, применяют мелкие фракции, подаваемые в вакуумно-индукционные печи.
- быстрорежущие стали Р6М5, Р18 — ввод в ДСП и АКОС;
- штамповые стали для горячей деформации — легирование в ковше;
- жаропрочные никелевые сплавы — вакуумно-индукционная плавка;
- наплавка штампов и бурового инструмента — порошковая проволока;
- твердосплавные шихты — фракция 0–2 мм для спекания.
При вводе в открытую ванну учитывают угар вольфрама, достигающий 10–15 % при подаче на шлак. Оптимально вводить FeW80 под струю металла или через трайб-аппарат с погружением в объём расплава. В агрегатах ковш-печь с продувкой аргоном усвоение вольфрама повышается до 90–95 %.
Вопросы и ответы
Чем FeW80 отличается от FeW75?
Марка FeW80 содержит не менее 80 % вольфрама против 75 % у FeW75, что снижает удельный расход сплава на тонну стали и уменьшает количество вносимых примесей на единицу легирующего элемента.
Какая фракция FeW80 подходит для порошковой проволоки?
Для наполнения порошковой проволоки применяют фракцию 0–2 мм или 2–10 мм с ограничением по пылевой составляющей, чтобы обеспечить стабильную подачу через дозирующий узел.
При какой температуре вводят FeW80 в сталь?
Сплав вводят в расплав с температурой 1580–1650 C; благодаря плотности 15,0–16,5 г/см куски проходят шлак и растворяются в объёме металла.
Какой угар вольфрама при легировании?
При подаче на шлак угар достигает 10–15 %, при вводе под струю или через трайб-аппарат в агрегате ковш-печь усвоение повышается до 90–95 %.
