Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Грунтовые основания
Опорные сооружения





















Яндекс.Метрика

Раскислители и легирующие материалы

Раскислители присаживают в жидкий металл для уменьшения содержания в нем закиси железа, а также для удаления или обезвреживания загрязняющих примесей; некоторые из раскислителей применяют и в качестве легирующих добавок.

Непосредственно для легирования, т. е. для получения заданного марочным химическим составом содержания определенных элементов в готовой стали, применяют легирующие материалы. Большинство раскислителей и легирующих добавок представляет собой железные сплавы.

К основным, наиболее часто применяемым раскислителям относятся ферромарганец, ферросилиций и алюминий. Широко используются также комплексные раскислители, представляющие собой в отличие от обычных ферросплавов сплавы нескольких элементов: AMC (алюминий, марганец, кремний), силикомарганец, силикокальций, KKA (кремний, кальций, алюминий) и др.

Раскислители и легирующие поставляются в виде кусков ограниченного размера с известным и обычно высоким содержанием легирующего элемента. Они не должны быть загрязнены вредными примесями, шлаком и посторонними включениями.

Алюминий является наиболее активным из широко применяемых при электроплавке раскислителей. Его вводят главным образом в печь, реже в ковш в количествах 0,3—1,0 кг/г. Кроме того, для раскисления шлака используют порошкообразный алюминий.

Вторичный алюминий применяют для раскисления малолегированных сталей, для легирования (при выплавке сталей с алюминием) и раскисления высоколегированных сталей рекомендуется пользоваться только более чистым первичным алюминием (99,9% Al).

Ферромарганец, применяемый для предварительного раскисления стали и ее легирования, выпускается в виде сплавов, содержащих различное количество углерода и примесей, в первую очередь фосфора (табл. 4). В зависимости от назначения выплавляемой стали и заданного содержания в ней углерода и марганца выбирают нужную марку ферромарганца; так. например, при выплавке кислотоупорной стали и сплавов с низким содержанием железа используют только металлический марганец, содержащий минимальное количество примесей (табл. 5). Температура плавления ферромарганца 1250—1275° С, в изломе ферромарганец имеет характерную радужную синевато-розовую окраску.

Ферросилиций (табл. 6) широко применяется для раскисления стали как в кусковом, так и в порошкообразном виде (диффузионное раскисление). Для легирования используют 75%-ный ферросилиций, а при производстве сплавов с низким содержанием железа — 90%-ный или кристаллический кремний. 45%-ный ферросилиций обычно применяют в начале восстановительного периода плавки для глубинного (осадочного) раскисления металла.

Высококремнистый ферросилиций рассыпается под действием влаги, выделяя вредные для организма газы, поэтому его следует хранить в сухих хорошо вентилируемых помещениях. Температура плавления 45%-ного ферросилиция 1220—1330°С, 75%-ного 1300—1333°С.

Комплексные раскислители обеспечивают более полное удаление из стали закиси железа и продуктов раскисления. К мим относятся выпускаемые ферросплавной промышленностью силикомарганец (табл. 7) и силикокальций (табл. 8), а также сплавы типа AMC и ККА. Сплав AMC содержит 4—0% Al, 9—12% Mn и 9—10% Si; непосредственно в электросталеплавильном цехе, присаживая алюминий в жидкий силикомарганец, выплавляют также сплав МКА, в котором соотношение марганца, кремния и алюминия составляет 4:1:0,4. Сплав KKA получают сплавлением силикокальция с алюминием. Рекомендуемый состав сплава Si:Ca:Al = 2,2; 2,1 для высокоуглеродистых сталей и 2:0,8:1 для малоуглеродистых.


Легирование стали осуществляется с помощью соответствующих ферросплавов (реже — чистых металлов), присаживаемых в определенной последовательности в заданный период плавки.

Технология присадки ферросплавов должна обеспечить без ущерба для качества стали максимальное усвоение ею легирующего элемента и возможность контроля и корректировки содержания этого элемента до выпуска плавки. Она включает в себя подготовку ферросплавов к подаче в печь, выбор марки ферросплава и расчет его необходимого количества, а также определение времени и условий введения присадки в печь. Эти вопросы подробно рассмотрены в соответствующем разделе учебника. Здесь лишь перечислим основные ферросплавы, выпускаемые в России, и укажем назначение некоторых из них.

В наибольших количествах при производстве электростали расходуется феррохром (табл. 9), сорта феррохрома различаются по содержанию углерода. Согласно ГОСТ 4757—67, в России в настоящее время выпускают безуглеродистый феррохром шести марок (от ФХ 001 до ФХ 006), малоуглеродистый феррохром пяти марок (ФХ 010, ФХ 015, ФХ 020, ФХ 025 и ФХ 050), среднеуглеродистый феррохром двух марок (ФХ 100 и ФХ 200) и углеродистый феррохром также двух марок (ФХ 650 и ФХ 800). Кроме того, в промышленных масштабах изготовляются специальные сорта феррохрома, например азотированный.

При производстве сталей с особыми физическими свойствами применяют металлический хром (табл. 10).


Отметим, что снижение содержания углерода в феррохроме представляет определенные трудности, поэтому чем меньше углерода в феррохроме, тем он дороже. Феррохром присаживают в ванну нагретым докрасна, время присадки феррохрома — первая половина восстановительного периода плавки.

Никель применяется при выплавке нержавеющих, кислотоупорных сталей, нихрома, магнитной стали, инвара, платинита и других сплавов. В России выпускается никель двух видов: огневой и электролитический. Обе разновидности никеля могут содержать значительное количество водорода, поэтому никель, как правило, дают в завалку или в начале кипения. По содержанию примесей электролитический никель значительно чище огневого и применяется при выплавке сталей и сплавов более ответственного назначения. Температура плавления никеля 1452—1455° С в зависимости от чистоты. Остальные легирующие материалы используются в значительно меньших количествах.

Феррованадий, содержащий не менее 35,0% V (табл. 11) применяется, как правило, в количествах, не превышающих 1%, при выплавке хромованадиевых, хромовольфрамовых и некоторых других сталей. Для уменьшения угара его присаживают в хорошо раскисленный металл в конце восстановительного периода. Температура плавления феррованадия 1425—1480° С.

Ферровольфрам (табл. 12) содержит не менее 65% W и является наиболее тугоплавким ферросплавом: температура плавления 80%-ного ферровольфрама составляет 2000°С. В связи с этим ферровольфрам вводят в металл в первой половине восстановительного периода плавки. Он расходуется главным образом при выплавке быстрорежущей стали и ее заменителей, а также некоторых жаропрочных сталей. В России выпускается, кроме того, ферровольфрам с молибденом.

Ферромолибден (табл. 13) содержит не менее 55,0% Mo, температура его плавления 1500° С. В количествах, обычно не превышающих 1 % по молибдену, этот ферросплав применяют при производстве легированной конструкционной, жаростойкой, нержавеющей, а также инструментальной стали. Присаживают ферромолибден в завалку или в период кипения. При выплавке низколегированной молибденовой стали ферромолибден можно заменить более дешевым молибдатом кальция (CaMoO4).

Ферротитан (табл. 14), применяемый главным образом для легирования металла, вводится в ванну перед выпуском плавки, чтобы избежать чрезмерных потерь титана вследствие окисления. Температура плавления ферротитана 1380°С. В малых количествах его используют при выплавке различных сталей, а в увеличенных (более 1%) — при выплавке нержавеющих сталей, никелевых и специальных сплавов. Новым ГОСТ 4761—67 предусматривается выпуск ферротитана пяти марок вместо трех (Ти0, Ти1, Ти2, Тив, Тив1).

Феррониобий (табл. 15) применяют главным образом при выплавке нержавеющей кислотоупорной стали и сплавов со специальными свойствами. Содержание ниобия в сплаве 35—50%. Ниобий, как и титан, благоприятно действует на свойства стали, препятствуя развитию интеркристаллитной коррозии. Вводят феррониобий в расплав во второй половине восстановительного периода плавки.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: