Силикомарганец ГОСТ 4756-91 в Минске


Силикомарганец ГОСТ 4756-91: состав, марки и применение в металлургии

Силикомарганец по ГОСТ 4756-91 — комплексный ферросплав, содержащий одновременно кремний и марганец, получаемый углетермическим восстановлением марганцевой руды и кварцита в рудовосстановительных печах. Стандарт распространяется на сплавы, применяемые для раскисления, легирования и модифицирования стали, а также для производства марганцевых лигатур. В отличие от раздельного ввода ферромарганца и ферросилиция, силикомарганец обеспечивает совмещённое воздействие на расплав, снижая расход раскислителей и температуру плавления продуктов реакции.

Марки и химический состав

ГОСТ 4756-91 нормирует несколько марок, различающихся соотношением кремния и марганца, содержанием углерода и примесей. Основные марки:

  • МнС17 — массовая доля кремния 15–20 %, марганца не менее 60 %, углерода не более 2,0 %;
  • МнС19 — кремний 17–22 %, марганец не менее 58 %, углерод до 1,5 %;
  • МнС22 — кремний 20–25 %, марганец не менее 55 %, углерод до 1,0 %;
  • МнС25 — кремний 23–28 %, марганец не менее 50 %, углерод до 0,8 %;
  • МнС27 — кремний 25–30 %, марганец не менее 45 %, углерод до 0,5 %.

Фосфор в сплаве ограничивается в пределах 0,10–0,35 % в зависимости от марки, сера — не более 0,03 %. Гранулометрический состав поставляемого силикомарганца: фракции 5–100 мм, 10–50 мм, 20–80 мм; допускается мелочь класса 0–10 мм с ограничением доли. Массовая доля влаги не превышает 0,5 %.

Физико-химические свойства

Плотность силикомарганца составляет 6,0–6,5 г/см, температура плавления — 1200–1300 C в зависимости от марки. Сплавы с повышенным содержанием кремния имеют меньшую плотность и большую хрупкость. Растворимость в жидкой стали высокая, что обеспечивает быстрое усвоение марганца и кремния при вводе в ковш или в печь.

МаркаSi, %Mn, %C, %P, %
МнС1715–20 60 2,0 0,35
МнС1917–22 58 1,5 0,30
МнС2220–25 55 1,0 0,25
МнС2523–28 50 0,8 0,20
МнС2725–30 45 0,5 0,15

Технологические функции в металлургии

Силикомарганец применяется преимущественно на стадиях раскисления и легирования при выплавке конструкционных, низколегированных и трубных марок стали. Совмещённое введение кремния и марганца формирует комплексные оксиды, которые легче удаляются из расплава, чем индивидуальные продукты раскисления. Это снижает загрязнённость стали неметаллическими включениями и повышает её пластические характеристики.

В производстве стали для магистральных трубопроводов силикомарганец марки МнС25 используется для достижения требуемого соотношения марганца и кремния при контроле ударной вязкости при отрицательных температурах. В электросталеплавильных цехах сплав вводится в ковш во время выпуска, что обеспечивает равномерное распределение элементов и снижение угара.

Области применения

  • Раскисление и легирование углеродистых и низколегированных сталей в конвертерном и электросталеплавильном производстве;
  • Выплавка трубных марок стали для нефтегазопроводов, работающих при температуре до –60 C;
  • Производство рельсовой стали с повышенной износостойкостью;
  • Получение марганцевых лигатур и промежуточных сплавов для специальной металлургии;
  • Модифицирование чугуна в литейном производстве для регулирования структуры графита.

Условия поставки и контроля

Силикомарганец поставляется в виде кусков или дробленой фракции в стальных барабанах, контейнерах или навалом. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием марки, химического состава, гранулометрии и номера плавки. Приёмка проводится по результатам химического анализа отобранных проб; отклонение по содержанию кремния и марганца не должно выходить за пределы, установленные ГОСТ 4756-91. Хранение осуществляется в сухих закрытых складах во избежание увлажнения и окисления мелочи.

Вопросы и ответы

Чем силикомарганец отличается от смеси ферромарганца и ферросилиция?

Силикомарганец — единый сплав с одновременным присутствием кремния и марганца, что обеспечивает более низкую температуру плавления продуктов раскисления и лучшее удаление оксидных включений по сравнению с раздельным вводом двух ферросплавов.

Какая марка силикомарганца применяется для трубных сталей?

Для трубных марок, работающих при отрицательных температурах, чаще используют МнС25 и МнС27 с пониженным содержанием углерода и фосфора, что снижает риск хрупкого разрушения.

Как вводится силикомарганец в расплав?

Сплав вводится в ковш при выпуске стали или в печь в конце плавки; фракция 10–50 мм обеспечивает оптимальную скорость растворения и усвоения элементов.

Какие примеси нормирует ГОСТ 4756-91?

Стандарт ограничивает содержание углерода, фосфора и серы в зависимости от марки; фосфор — наиболее критичная примесь, влияющая на хладноломкость стали.