Ферросплавов существует несколько десятков видов. Даже в стандартном торговом каталоге их легко насчитать полтора-два десятка — и каждый решает свою задачу. Разобраться в них несложно, если понимать логику, что именно тот или иной элемент дает стали.
По концентрации основного элемента ферросплавы делятся на высококонцентрированные (60–90% основного металла) и разбавленные — их иногда называют лигатурами. Высококонцентрированные проще в точном дозировании. Разбавленные используются там, где нужно ввести несколько элементов одновременно.
Основные виды ферросплавов
Ключевые позиции, которые встречаются в большинстве металлургических цепочек:
- Ферромарганец (ГОСТ 4755-91) — повышает прочность и твердость стали, улучшает свариваемость, работает как раскислитель. Выпускается в трех вариантах по содержанию углерода — чем меньше углерода, тем выше цена;
- Ферросилиций (ГОСТ 1415-93) — главный раскислитель и легирующий элемент. Повышает упругость, жаростойкость, снижает магнитные потери в электротехнических сталях;
- Феррохром (ГОСТ 4757-91) — основа нержавеющих сталей. Хром формирует пассивирующую оксидную пленку — именно она защищает металл от коррозии;
- Феррованадий (ГОСТ 27130-94) — измельчает зерно, повышает прочность и ударную вязкость. Незаменим в арматурных, инструментальных и быстрорежущих сталях;
- Феррониобий (ГОСТ 16773-2003) — схож с феррованадием по действию, но нацелен на трубные и судостроительные стали. Обеспечивает прочность при низких температурах;
- Ферромолибден (ГОСТ 4759-91) — повышает жаропрочность и устойчивость к питтинговой коррозии. Ключевой элемент нержавеек серии 316 и жаропрочных сплавов;
- Ферротитан (ГОСТ 4761-91) — раскислитель и стабилизатор карбидов. Важен в нержавеющих сталях, склонных к межкристаллитной коррозии;
- Ферробор (ГОСТ 14848-69) — микролегирующая добавка. Даже 0,001–0,003% бора заметно повышают прокаливаемость стали — актуально для болтов, шестерен, рессор;
- Силикокальций (ГОСТ 4762-71) — не легирует, а очищает: связывает кислород и серу. Незаменим в производстве высококачественных подшипниковых и пружинных сталей;
- Ферровольфрам (ГОСТ 17293-93) — один из самых дорогих ферросплавов. Вольфрам дает стали исключительную твердость при высоких температурах. Применяется в быстрорежущих и жаропрочных сталях.
Это не полный список — на рынке десятки позиций. Но именно эти сплавы закрывают большинство задач в обычном металлургическом производстве.
Как выбрать нужный ферросплав
Первое — марка стали и ее нормативный состав. Каждая марка по ГОСТ или ТУ задает диапазон содержания легирующих элементов. Отсюда вытекает не только вид ферросплава, но и его марка: например, для нержавеющих сталей с жесткими требованиями по межкристаллитной коррозии нужен низкоуглеродистый феррохром (ФХ003, ФХ015), а не высокоуглеродистый ФХ800.
Второе — допустимое содержание примесей. Углерод, фосфор, сера, иногда мышьяк и олово — все это привносится в расплав вместе с ферросплавом. Для конструкционных сталей общего назначения это некритично. Для подшипниковых, пружинных, инструментальных — принципиально. Здесь экономия на более дешевой марке ферросплава оборачивается отбраковкой готового металла.
Третье — технология выплавки. В конвертере работают с высокоуглеродистыми ферросплавами, углерод выгорает. В электродуговой и особенно индукционной печи углерод остается в металле — нужны низкоуглеродистые марки. Момент присадки тоже важен: ферросплавы с высоким сродством к кислороду (ферротитан, ферробор) вводят в ковш в последнюю очередь, иначе угар резко возрастает.
Для ответственных марок лучше брать низкоуглеродистые и низкофосфористые ферросплавы. Экономия в данном случае может обойтись намного дороже на стадии отбраковки готовой продукции.
