Лигатура ферроалюмоциркониевая ТУ 14-5-40-84 в Минске

Лигатура ферроалюмоциркониевая ТУ 14-5-40-84: состав, свойства и применение

Лигатура ферроалюмоциркониевая по ТУ 14-5-40-84 — комплексный раскислитель и модификатор на основе системы Fe–Al–Zr, выпускаемый в виде слитков или чушки для ввода в металлический расплав. В отличие от раздельного легирования цирконием и алюминием, данная лигатура обеспечивает совмещённое раскисление и микролегирование стали в одном присаде, что снижает угар циркония и стабилизирует его усвоение. Стандарт ТУ 14-5-40-84 регламентирует массовые доли циркония, алюминия и примесей, а также гранулометрию кусков.

Технические характеристики и химический состав

Основу лигатуры составляет цирконий в сочетании с алюминием; железо — матрица-носитель. Цирконий обладает высоким сродством к кислороду, сере и азоту, поэтому ввод лигатуры в ковш сопровождается связыванием этих элементов в тугоплавкие соединения ZrO, ZrS, ZrN, которые удаляются в шлак или остаются как дисперсные включения-модификаторы. Алюминий выполняет функцию дополнительного раскислителя и снижает температуру плавления лигатуры, улучшая её растворение в расплаве.

Технология ввода и условия применения

Лигатуру вводят в сталеразливочный ковш при выпуске плавки или в промежуточный ковш МНЛЗ. Оптимальный диапазон температур расплава при присадке — 1560–1620 C; при более низких температурах возрастает риск неполного растворения кусков и неравномерного распределения циркония по объёму. Для повышения усвоения применяют присадку под струю металла с последующим барботажем аргоном через донную пробку или продувочную фурму. Расход лигатуры рассчитывают по требуемой остаточной концентрации циркония с учётом коэффициента усвоения, который для системы Fe–Al–Zr составляет 60–85 % в зависимости от способа ввода.

Области применения

• Микролегирование низколегированных трубных сталей классов прочности К52–К60 для магистральных газопроводов и нефтепроводов.
• Модифицирование конструкционных сталей для тяжёлого машиностроения: корпусные детали, валы, зубчатые колёса.
• Раскисление и легирование стали в электродуговых печах ДСП и агрегатах ковш-печь (АКП).
• Производство литейных жаропрочных и коррозионностойких сплавов с регламентированным содержанием циркония.
• Обработка расплава при непрерывной разливке сортовой и слябовой заготовки на МНЛЗ.
• Изготовление сварочных материалов и наплавочных смесей, где требуется стабильный ввод циркония.

Преимущества перед раздельным легированием

Совместный ввод циркония и алюминия в составе одной лигатуры снижает суммарный угар по сравнению с последовательной присадкой ферроциркония и алюминия. Алюминий защищает цирконий от окисления на стадии растворения, а образующиеся оксиды ZrO служат центрами гетерогенной кристаллизации, измельчая зерно. В результате повышаются ударная вязкость при отрицательных температурах (до –60 C) и сопротивление хрупкому разрушению металла сварных соединений. Лигатура также уменьшает содержание серы за счёт образования сульфидов циркония, что улучшает обрабатываемость и анизотропию свойств проката.

Контроль качества и хранение

Каждая партия сопровождается сертификатом с указанием фактических массовых долей Zr, Al, Si, C и гранулометрического состава. Отбор проб проводят по методике ТУ 14-5-40-84; для арбитражного анализа применяют рентгенофлуоресцентную спектрометрию и атомно-эмиссионный анализ. Лигатуру хранят в закрытых сухих складах при относительной влажности не выше 70 %; перед присадкой рекомендуется прокалка при 300–400 C для удаления влаги и предотвращения выбросов расплава.

Вопросы и ответы