Лигатура ванадий ВХМА-2 в Минске


Лигатура ванадий ВХМА-2 — технические характеристики и применение

Лигатура ванадий ВХМА-2 — алюмотермическая ванадийсодержащая присадка, применяемая для легирования сталей и сплавов в сталеплавильном производстве. Материал поставляется в виде кусков правильной формы с контролируемым химическим составом, что обеспечивает стабильное усвоение ванадия при введении в расплав.

ВХМА-2 относится к группе комплексных лигатур системы V–Al–Fe. Основное назначение — ввод ванадия в конструкционные, инструментальные и быстрорежущие стали, а также в жаропрочные сплавы на никелевой основе. По сравнению с феррованадием лигатура ВХМА-2 характеризуется пониженной температурой плавления и меньшей плотностью, что ускоряет растворение присадки в жидкой ванне и повышает степень усвоения легирующего элемента.

Химический состав и структура

Массовая доля ванадия в лигатуре ВХМА-2 составляет 50–60 %, алюминия — 20–30 %, железа — остальное. Содержание примесей ограничено: кремний — не более 2,0 %, углерод — не более 0,5 %, фосфор и сера — не более 0,05 % каждого. Структура лигатуры — интерметаллидные фазы VAl и VAl, распределённые в алюминидной матрице.

Кусковой материал имеет насыпную плотность 3,2–3,8 г/см. Температура плавления лигатуры находится в интервале 1450–1550 C, что ниже температуры плавления чистого ванадия (1910 C) и обеспечивает быстрое расплавление присадки в сталеплавильном агрегате.

Технология введения в расплав

Лигатура ВХМА-2 вводится в сталеплавильную ванну на выпуске из дуговой печи или в ковш при внепечной обработке. Оптимальный размер кусков — 20–80 мм, что обеспечивает равномерное растворение без всплытия на поверхность шлака. Расход присадки рассчитывается исходя из требуемого содержания ванадия в готовой стали и коэффициента усвоения, который составляет 90–95 %.

При использовании в агрегатах ковш-печь лигатуру подают порциями после раскисления стали алюминием. Введение присадки в окисленный расплав не рекомендуется из-за снижения степени усвоения ванадия и повышенного угара алюминия.

Преимущества применения ВХМА-2

  • Высокая степень усвоения ванадия — до 95 % при введении в ковш
  • Пониженное содержание углерода позволяет легировать низкоуглеродистые марки стали
  • Компактная кусковая форма исключает пыление и потери при транспортировке
  • Стабильный химический состав в пределах партии обеспечивает воспроизводимость свойств готового металла
  • Меньший расход алюминия на раскисление за счёт его присутствия в составе лигатуры

Области применения

Лигатура ВХМА-2 востребована при производстве следующих групп материалов:

  • Конструкционные низколегированные стали с ванадием (типа 15Г2АФ, 16Г2АФ) для металлоконструкций, мостовых сооружений и труб большого диаметра
  • Инструментальные стали для штампового и режущего инструмента
  • Быстрорежущие стали группы Р6М5, Р18 с дополнительным ванадиевым легированием
  • Жаропрочные сплавы для газотурбинных установок и энергетического машиностроения
  • Высокопрочные стали для нефтегазового сортамента, работающие при низких температурах до –60 C

Сравнение с альтернативными ванадийсодержащими присадками

ПараметрВХМА-2Феррованадий ФВд75Ванадиевый концентрат
Содержание ванадия, %50–6070–8015–25
Температура плавления, C1450–15501650–17501700–1800
Степень усвоения V, %90–9585–9270–80
Содержание углерода, % 0,5 0,8 1,5
Форма поставкикуски 20–80 ммкуски 10–100 ммпорошок/брикеты

Лигатура ВХМА-2 занимает промежуточное положение между феррованадием и ванадиевым концентратом по содержанию ванадия, однако превосходит оба материала по скорости растворения и степени усвоения. Это делает её предпочтительным выбором для агрегатов ковш-печь с ограниченным временем обработки плавки.

Условия хранения и транспортировки

Лигатура ВХМА-2 негигроскопична и химически стабильна при хранении в сухих складских помещениях. Допускается хранение на открытых площадках под навесом при условии защиты от атмосферных осадков. Срок хранения не ограничен при соблюдении условий, исключающих загрязнение посторонними примесями. Транспортировка осуществляется насыпью в крытых вагонах, контейнерах или специализированных мешках типа MКР.

Вопросы и ответы

Чем отличается лигатура ВХМА-2 от феррованадия?

ВХМА-2 содержит 50–60 % ванадия и 20–30 % алюминия, тогда как феррованадий ФВд75 — 70–80 % ванадия без алюминия. Лигатура плавится при более низкой температуре (1450–1550 C против 1650–1750 C) и быстрее растворяется в стальном расплаве, что повышает степень усвоения ванадия.

В какие марки стали вводится лигатура ВХМА-2?

Лигатура применяется для легирования конструкционных низколегированных сталей типа 15Г2АФ, 16Г2АФ, инструментальных и быстрорежущих сталей, а также жаропрочных сплавов на никелевой основе для энергетического машиностроения.

Какой размер кусков оптимален для введения в ковш?

Оптимальная фракция — 20–80 мм. Куски меньшего размера могут всплывать на поверхность шлака и окисляться, крупные — медленнее растворяются и увеличивают время обработки плавки.

Каков коэффициент усвоения ванадия при использовании ВХМА-2?

При введении лигатуры в ковш на выпуске или в агрегате ковш-печь степень усвоения ванадия составляет 90–95 % при условии предварительного раскисления стали алюминием.