Ферровольфрам ФВ65: состав, фракции и применение в металлургии
Ферровольфрам марки ФВ65 — легирующий сплав на основе вольфрама с железом, выпускаемый по ГОСТ 17293-93. Массовая доля вольфрама в марке — не менее 65 %, что относит её к среднеконцентрированным ферросплавам вольфрамовой группы. В отличие от ФВ70 и ФВ75, марка ФВ65 содержит повышенную долю железа и примесей, поэтому применяется преимущественно там, где не требуется предельная чистота по фосфору и сере, но важна экономическая эффективность легирования.
Сплав получают алюминотермическим восстановлением вольфрамового концентрата (шеелитового или вольфрамитового) с добавкой железной стружки и флюсов. Температура плавления ферровольфрама ФВ65 находится в диапазоне 1650–1750 C, плотность — 12,5–13,5 г/см, что требует учёта при загрузке в ковш и при расчёте угара вольфрама. Слиток после охлаждения дробят и рассеивают на товарные фракции.
Нормируемые показатели по ГОСТ 17293-93
| Показатель | ФВ65 (высшая категория) | ФВ65 (первая категория) | Метод контроля | Влияние на плавку |
|---|---|---|---|---|
| Вольфрам W, % | 65,0–70,0 | 65,0 | ГОСТ 26473.1 | Расчёт присадки на шихту |
| Фосфор P, % | 0,04 | 0,06 | ГОСТ 26473.6 | Хладноломкость стали |
| Сера S, % | 0,05 | 0,08 | ГОСТ 26473.7 | Загрязнение неметаллическими включениями |
| Углерод C, % | 0,10 | 0,20 | ГОСТ 26473.2 | Стабильность карбидной фазы |
| Кремний Si, % | 1,0 | 2,0 | ГОСТ 26473.3 | Раскисление ванны |
| Марганец Mn, % | 0,5 | 0,8 | ГОСТ 26473.4 | Угар при выпуске |
Гранулометрические фракции
Ферровольфрам ФВ65 поставляется в дробленом виде с нормированным гранулометрическим составом. Фракция подбирается под способ ввода в расплав: для печей с открытой дугой и индукционных тиглей крупные куски снижают угар, для ковшевой обработки и порошковой проволоки необходима мелкая фракция.
- 0–2 мм — наполнитель порошковой проволоки, ввод в ковш при внепечной обработке;
- 2–5 мм — индукционная плавка, легирование в тигле;
- 5–20 мм — дуговые сталеплавильные печи, загрузка в шихту;
- 20–50 мм — крупные слитки, загрузка в завалку ДСП;
- 50–100 мм — вакуумные дуговые и электрошлаковые печи.
Применение в металлургии и смежных отраслях
Основной потребитель ФВ65 — производство быстрорежущих и штамповых сталей, где вольфрам формирует карбиды типа WC и WC, обеспечивающие красностойкость режущей кромки. Марка используется при выплавке инструментальных сталей Р6М5, Р18, Р9, а также теплостойких штамповых сталей 4Х5В2ФС. В жаропрочных сплавах на никелевой основе ФВ65 вводят для повышения длительной прочности лопаток газотурбинных установок.
- Металлургия: выплавка быстрорежущих сталей в дуговых и индукционных печах;
- Жаропрочные сплавы: легирование никелевых и кобальтовых суперсплавов;
- Наплавка: порошковые проволоки и электроды для упрочнения штампов и валков;
- Твёрдые сплавы: шихта для получения карбида вольфрама WC;
- Спецметаллургия: вакуумно-дуговой и электрошлаковый переплав.
Условия ввода в расплав
Ферровольфрам ФВ65 вводят в расплав при температуре не ниже 1550 C, обычно в конце плавки перед выпуском, что связано с высокой плотностью сплава и склонностью к осаждению на подину. Угар вольфрама при вводе в дуговую печь составляет 5–15 %, в индукционную — 3–8 %. Для снижения потерь применяют присадку в ковш под струю металла или ввод порошковой проволокой с фракцией 0–2 мм. Влажность сплава перед загрузкой не должна превышать 0,5 % во избежание выбросов и разбрызгивания.
Вопросы и ответы
Чем ФВ65 отличается от ФВ70?
ФВ65 содержит не менее 65 % вольфрама, ФВ70 — не менее 70 %. У марки ФВ65 выше допустимые пределы по фосфору, сере и углероду, поэтому она дешевле и применяется в плавках, где не требуется минимальное содержание примесей.
Какая фракция ФВ65 подходит для порошковой проволоки?
Для наполнения порошковой проволоки используют фракцию 0–2 мм. Более крупные куски не проходят через обжимной стан и дают неравномерное заполнение оболочки.
Каков угар вольфрама при вводе ФВ65 в дуговую печь?
При вводе в завалку ДСП угар составляет 10–15 %, при присадке в ковш под струю — 5–8 %. Снижение достигается предварительным подогревом сплава и вводом под шлак.
Как хранить ферровольфрам ФВ65?
Сплав хранят в закрытых сухих складах или под навесом в контейнерах и мешках. Перед загрузкой в печь рекомендуется проверить влажность — она не должна превышать 0,5 %.
