Лигатура ванадий ВНАЛ-1: алюминотермический сплав для легирования стали и сплавов
Лигатура ванадий ВНАЛ-1 — алюминотермический ванадий-алюминиевый сплав, выпускаемый по ТУ 48-4-272-73 и предназначенный для введения ванадия в расплавы сталей и никелевых сплавов. В отличие от чистого ванадия и феррованадия марок FeV50, FeV80, лигатура ВНАЛ-1 сочетает ванадий с алюминием, что обеспечивает повышенную плотность, восстановительную способность и устойчивое усвоение ванадия при внепечной обработке. Материал поставляется в виде слитков или дробленой фракции и применяется преимущественно в металлургии специальных сталей.
Состав и технические характеристики
Основу лигатуры составляет ванадий; второй по значимости компонент — алюминий, выполняющий роль восстановителя и модификатора. Содержание примесей (кремний, углерод, сера, фосфор) ограничено, что критично для выплавки низкоуглеродистых и коррозионностойких марок. Температура плавления лигатуры ниже, чем у чистого ванадия, что ускоряет растворение в ковше и снижает угар.
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля V | основа | Плотность | 5,5–6,2 г/см | ГОСТ 2642.5 |
| Массовая доля Al | 20–35 % | Температура плавления | 1450–1600 C | ГОСТ 2642.4 |
| Кремний, не более | 2,0 % | Угар при вводе | 5–12 % | ГОСТ 2642.3 |
| Углерод, не более | 0,5 % | Фракция дробленой лигатуры | 10–50 мм | ГОСТ 2642.1 |
| Сера, не более | 0,05 % | Фосфор, не более | 0,05 % | ГОСТ 2642.2 |
Области применения
Лигатура ВНАЛ-1 применяется там, где требуется точное легирование ванадием при минимальном содержании углерода и азота. Основные направления:
- Выплавка низколегированных конструкционных сталей в дуговых сталеплавильных печах ДСП и агрегатах ковш-печь (АКП).
- Производство высокопрочных трубных сталей класса прочности К60 (X70) для магистральных газопроводов.
- Легирование никелевых жаропрочных сплавов в вакуумно-индукционных печах (ВИП).
- Микролегирование инструментальных быстрорежущих сталей типа Р6М5 для повышения теплостойкости.
- Обработка коррозионностойких сталей в конвертерах с верхней продувкой.
- Введение ванадия в сплавы для газотурбинных лопаток и деталей горячего тракта.
Технология ввода в расплав
Лигатуру вводят в ковш или в печь после раскисления алюминием, обычно при температуре расплава 1550–1620 C. Благодаря алюминиевой составляющей ВНАЛ-1 не требует дополнительного раскисления и обеспечивает усвоение ванадия на уровне 85–92 %. Дробленая фракция 10–50 мм удобна для подачи через тракт печи или в струю металла при разливке. Для крупных слитков применяют погружение в ковш с продувкой аргоном для гомогенизации.
Преимущества перед феррованадием
По сравнению с феррованадием FeV50 лигатура ВНАЛ-1 имеет более низкую температуру плавления и лучше растворяется в низкоуглеродистых расплавах, где введение углеродсодержащего ферросплава недопустимо. Алюминий, входящий в состав, дополнительно раскисляет металл и снижает содержание кислорода, что положительно сказывается на чистоте стали по неметаллическим включениям. Это делает ВНАЛ-1 предпочтительным выбором для ответственных марок, выплавляемых в агрегатах АКП и ВИП.
Вопросы и ответы
Чем лигатура ВНАЛ-1 отличается от феррованадия FeV50?
ВНАЛ-1 содержит алюминий вместо углерода в качестве основного второго компонента, что позволяет легировать низкоуглеродистые расплавы без дополнительного насыщения углеродом и обеспечивает раскисляющий эффект.
Какое усвоение ванадия обеспечивает ВНАЛ-1?
При вводе в ковш после раскисления усвоение ванадия составляет 85–92 % в зависимости от температуры расплава и способа подачи.
В какой фракции поставляется лигатура?
Материал поставляется в виде слитков или дробленой фракции 10–50 мм; по согласованию возможны другие размеры кусков.
Для каких марок стали применяется ВНАЛ-1?
Лигатура используется для низколегированных конструкционных, трубных класса К60, инструментальных быстрорежущих и коррозионностойких сталей, а также никелевых жаропрочных сплавов.
