Ферровольфрам ФВ70: состав, фракции и применение в металлургии
Ферровольфрам марки ФВ70 — лигатура на основе вольфрама с массовой долей основного элемента не менее 70 %, выплавляемая алюминотермическим способом. ГОСТ 17293-93 нормирует для неё содержание вольфрама, кремния, марганца, алюминия, углерода, серы и фосфора. Материал относится к тугоплавким ферросплавам: температура плавления находится в диапазоне 2700–2900 C, насыпная плотность кусковой фракции — 12–16 г/см. Именно высокая плотность и температура плавления определяют способы ввода лигатуры в расплав и требования к её гранулометрии.
Нормируемые показатели
Химический состав ФВ70 по ГОСТ 17293-93 задаётся в процентах по массе. Гарантированные пределы примесей ограничивают загрязнение ванны при легировании.
| Показатель | Массовая доля, % | Фракция, мм | Насыпная плотность, г/см | Область ввода |
|---|---|---|---|---|
| Вольфрам W | не менее 70,0 | — | — | — |
| Кремний Si | не более 1,0 | — | — | — |
| Марганец Mn | не более 0,6 | — | — | — |
| Углерод C | не более 0,6 | — | — | — |
| Кусковая фракция | — | 10–50 | 12–16 | ковш, печь |
| Мелкая фракция | — | 2–10 | 12–16 | порошковая проволока |
Фракционный сортамент
- 10–50 мм — ввод в сталеразливочный ковш при внепечной обработке;
- 2–10 мм — наполнение порошковой проволоки для ковшевой обработки;
- 0–2 мм — порошковая металлургия, шихта для спекания;
- 50–100 мм — загрузка в электродуговую печь при выплавке вольфрамсодержащих марок.
Металлургические свойства и поведение в расплаве
Ввод ФВ70 в жидкую сталь сопровождается эндотермическим растворением, поэтому лигатуру подают под зеркало металла или в струю при выпуске. Усвоение вольфрама зависит от фракции и температуры ванны: для кусковой лигатуры 10–50 мм оно составляет 85–95 % при обработке в ковше с продувкой аргоном. Растворение вольфрама повышает температуру начала кристаллизации стали, что учитывают при назначении режима разливки. Введение лигатуры снижает активность углерода и влияет на раскисление, поэтому ФВ70 применяют после предварительного раскисления алюминием или силикокальцием.
Области применения
- выплавка быстрорежущих сталей Р6М5, Р18, Р6М5Ф3 в дуговых и индукционных печах;
- производство штамповых сталей повышенной теплостойкости для горячей деформации;
- легирование жаропрочных никелевых сплавов для лопаток газовых турбин;
- изготовление наплавочных материалов для упрочнения деталей горно-металлургического оборудования;
- получение твёрдых сплавов на основе карбида вольфрама в порошковой металлургии.
Условия хранения и подготовки
Лигатуру поставляют в стальных барабанах или контейнерах с указанием номера партии. Перед загрузкой кусковую фракцию просушивают при 200–300 C для удаления влаги, чтобы исключить выбросы при контакте с расплавом. Фракцию 0–2 мм хранят в герметичной таре во избежание слёживания и окисления. Контроль партии выполняют по сертификату с результатами химического анализа и определением гранулометрического состава ситовым методом.
Вопросы и ответы
Какая минимальная доля вольфрама гарантируется в ФВ70?
По ГОСТ 17293-93 массовая доля вольфрама — не менее 70,0 %. Фактическое содержание в партиях обычно находится в пределах 70–75 %.
Какую фракцию выбирают для ввода в сталеразливочный ковш?
Для ковшевой обработки применяют фракцию 10–50 мм либо порошковую проволоку с наполнением 2–10 мм. Мелкая фракция растворяется быстрее, но требует защиты от окисления при подаче.
Каково усвоение вольфрама при легировании стали?
При вводе кусковой лигатуры в ковш с продувкой аргоном усвоение составляет 85–95 %. Потери связаны с неполным растворением крупных кусков и угаром.
Требуется ли сушка лигатуры перед загрузкой?
Да. Просушка при 200–300 C удаляет влагу и предотвращает выбросы и разбрызгивание металла при контакте с расплавом.
