Лигатура никель в слитках НиЦе-1 в Минске

Лигатура никель в слитках НиЦе-1: состав и применение

Лигатура никель в слитках НиЦе-1 — это промежуточный сплав на основе никеля с церием, предназначенный для легирования сталей и сплавов в процессе выплавки. НиЦе-1 относится к группе модификаторов, вводимых в расплав для рафинирования границ зёрен и связывания вредных примесей — серы, кислорода и фосфора. Основное назначение лигатуры — повышение пластичности, ударной вязкости и жаростойкости готового металла за счёт микролегирования церием.

Слитки НиЦе-1 поставляются в виде мерных чушек массой 3–5 кг, что обеспечивает удобство дозировки при загрузке в плавильные агрегаты. Химический состав регламентируется нормативной документацией: содержание церия в лигатуре составляет 15–25 %, остальное — никель. Примеси железа, кремния и углерода ограничены на уровне сотых долей процента, что гарантирует стабильность усвоения церия в расплаве.

Технология введения и поведение в расплаве

Лигатура НиЦе-1 вводится в металл на завершающей стадии плавки — после раскисления и перед выпуском. Температура введения зависит от типа выплавляемого материала: для сталей — 1580–1620 C, для никелевых сплавов — 1520–1560 C. Церий, входящий в состав лигатуры, обладает высоким сродством к сере и кислороду, образуя тугоплавкие соединения CeO и CeS, которые переходят в шлак. Это позволяет снизить содержание серы в готовом металле на 30–50 % относительно исходного уровня.

Усвоение церия из лигатуры НиЦе-1 составляет 60–80 % при условии введения кусков в струю металла или под струю. Для равномерного распределения церия по объёму ванны рекомендуется выдерживать расплав в течение 5–10 минут после введения лигатуры. При производстве высоколегированных сталей и жаропрочных сплавов допускается введение НиЦе-1 совместно с ферросилицием или алюминием для комплексного раскисления.

Влияние на свойства готового металла

Микролегирование церием через лигатуру НиЦе-1 обеспечивает следующие эффекты:

• глобуляризацию неметаллических включений — сульфиды и оксиды приобретают сферическую форму, что снижает анизотропию механических свойств;
• повышение ударной вязкости при отрицательных температурах до –60 C за счёт очистки границ зёрен;
• улучшение жаропрочности и окалиностойкости никелевых сплавов при рабочих температурах до 1000–1100 C;
• снижение склонности к межкристаллитной коррозии в агрессивных средах;
• повышение жидкотекучести стали в литейных формах, что уменьшает брак по горячим трещинам.

Применение в промышленности

Лигатура НиЦе-1 востребована в производствах, где предъявляются повышенные требования к чистоте металла по примесям и стабильности механических характеристик. Основные области использования:

• выплавка жаропрочных никелевых сплавов для газотурбинных установок и авиационного двигателестроения;
• производство коррозионностойких сталей аустенитного класса для химического и нефтегазового машиностроения;
• изготовление криогенных сталей, работающих при температурах до –196 C;
• выплавка судостроительных сталей повышенной хладостойкости;
• производство прецизионных сплавов с заданными магнитными и электрическими характеристиками.

В дуговых сталеплавильных печах и индукционных тигельных печах лигатура НиЦе-1 загружается в корзину вместе с шихтой либо вводится через тракт пневмоподачи на этапе доводки. При вакуумной выплавке слитки НиЦе-1 используются в составе шихтовой завалки, что исключает потери церия на окисление в атмосферных условиях.

Типовые показатели качества

Условия хранения и транспортировки

Слитки НиЦе-1 не требуют специальных условий хранения, однако во избежание окисления поверхности рекомендуется складирование в сухих проветриваемых помещениях. При длительном хранении на открытых площадках допускается образование поверхностной оксидной плёнки, которая не влияет на качество лигатуры и полностью растворяется в расплаве. Транспортировка осуществляется насыпью в контейнерах или на поддонах, исключающих механические повреждения чушек.

Вопросы и ответы