Хром металлический ГОСТ 5905-2004 — технические характеристики и применение
Хром металлический ГОСТ 5905-2004 — легирующий материал в виде кусков неправильной формы, получаемый алюминотермическим восстановлением оксида хрома. Продукция предназначена для введения хрома в сталь и сплавы на железоникелевой и никелевой основе в процессе выплавки. Норматив устанавливает требования к химическому составу, геометрическим параметрам кусков и методам контроля, что обеспечивает стабильность усвоения элемента при раскислении и легировании.
Химический состав и сортамент
По ГОСТ 5905-2004 металлический хром выпускается трёх марок: Х99, Х98, Х97. Цифровое обозначение отражает минимальное массовое содержание основного компонента. Марочный состав регламентирует предельное содержание примесей, включая алюминий, кремний, железо, углерод, серу и фосфор. Для марок Х99 и Х98 дополнительно нормируется содержание свинца, что критично для производства коррозионностойких сталей ответственного назначения.
Поставляемый хром металлический подразделяется на группы по фракционному составу:
- крупный — куски размером 25–150 мм, доля фракции менее 25 мм не превышает 5 %;
- средний — куски размером 10–50 мм, проход через сито 10 мм ограничен 5 %;
- мелкий — куски размером 2–25 мм, содержание пылевидной фракции менее 2 мм не более 5 %.
Допускается поставка неметаллических включений в объёме не более 1 % от массы партии. Поверхность кусков не должна иметь следов коррозии и загрязнений, влияющих на качество плавки.
Металлургические свойства
Металлический хром Х99 характеризуется содержанием основного элемента не менее 99,0 %, при этом массовая доля углерода ограничена 0,02 %, кремния — 0,15 %, алюминия — 0,5 %. Низкое содержание углерода позволяет использовать материал для выплавки низкоуглеродистых нержавеющих и жаропрочных сплавов без дополнительного обезуглероживания расплава.
Кусковой хром обладает высокой плотностью — около 7,2 г/см, что обеспечивает хорошее прохождение через шлаковый слой и минимальное угаривание при введении в сталеплавильный агрегат. Температура плавления металлического хрома составляет 1857 C, поэтому усвоение элемента происходит преимущественно в жидкой ванне за счёт растворения, а не плавления кусков.
| Марка | Cr, % | C, % | Si, % | Al, % |
|---|---|---|---|---|
| Х99 | 99,0 | 0,02 | 0,15 | 0,50 |
| Х98 | 98,0 | 0,03 | 0,25 | 0,80 |
| Х97 | 97,0 | 0,05 | 0,40 | 1,20 |
Применение в сталеплавильном производстве
Металлический хром ГОСТ 5905-2004 используется при выплавке широкого спектра марок стали в дуговых электропечах, конвертерах и установках ковш-печь. Материал вводится в расплав после раскисления для корректировки химического состава перед выпуском или на этапе доводки металла. Основные направления применения:
- производство коррозионностойких сталей аустенитного и ферритного класса;
- выплавка жаропрочных никелевых сплавов для газотурбинных установок;
- легирование конструкционных хромистых сталей с содержанием Cr до 13 %;
- изготовление прецизионных сплавов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения;
- производство быстрорежущих и штамповых сталей с высоким содержанием хрома.
Для вакуумно-индукционной плавки ответственных сплавов применяют хром металлический фракции 2–25 мм, что обеспечивает равномерное растворение и минимизацию выбросов при загрузке в тигель. В условиях открытой индукционной плавки предпочтительна фракция 25–150 мм, снижающая угар элемента за счёт меньшей удельной поверхности.
Условия хранения и транспортировки
Металлический хром поставляется в стальных барабанах, мягких контейнерах типа МКР или деревянных ящиках с полиэтиленовыми вкладышами. Материал необходимо защищать от атмосферных осадков и агрессивных сред. При длительном хранении в условиях повышенной влажности возможно окисление поверхности, что увеличивает содержание кислорода в материале и снижает его усвоение при введении в расплав. Рекомендуемый срок хранения в неотапливаемом складе — не более 12 месяцев с даты отгрузки.
Вопросы и ответы
Чем отличается хром металлический от феррохрома?
Феррохром содержит 60–70 % хрома и значительное количество железа, тогда как хром металлический имеет содержание Cr не менее 97 % и применяется для точного легирования без внесения избыточного железа в расплав.
Какая фракция хрома оптимальна для ввода в ковш?
Для ковшевой обработки рекомендуется фракция 10–50 мм. Более мелкие куски увеличивают поверхность контакта с расплавом, но повышают риск выноса частиц шлаком и угара.
Как контролируется качество металлического хрома при приёмке?
Каждая партия проверяется на соответствие химическому составу методами атомно-эмиссионной спектрометрии или титриметрического анализа. Дополнительно контролируется гранулометрический состав просеиванием через контрольные сита.
Допускается ли использование хрома металлического для алюминотермической сварки?
Да, мелкая фракция 2–25 мм применяется в составе термитных смесей для сварки рельсов и токоведущих шин, где требуется высокая чистота металла шва по примесям.
