Ферромолибден ФМо60: состав, свойства и применение в металлургии
Ферромолибден марки ФМо60 представляет собой лигатурный сплав железа с молибденом, где массовая доля молибдена составляет от 55% до 65%. Данный материал используется в сталеплавильном производстве для легирования и микролегирования стали, обеспечивая повышение прочностных характеристик, прокаливаемости и коррозионной стойкости готового металлопроката. ФМо60 поставляется в виде кусков неправильной формы, полученных методом алюминотермического восстановления молибденового концентрата.
Химический состав и нормируемые примеси
Содержание молибдена в ферромолибдене ФМо60 регламентируется в диапазоне от 55% до 65%. Помимо основного компонента, нормируется содержание кремния (не более 1,5%), фосфора (не более 0,05%), серы (не более 0,1%), углерода (не более 0,1%) и меди (не более 0,5%). Ограничение по примесям критично для обеспечения стабильности свойств легированной стали и предотвращения образования нежелательных фаз в структуре металла.
Технология производства и фракционный состав
Ферромолибден ФМо60 получают алюминотермическим способом, что обеспечивает высокую чистоту сплава по газовым примесям. Стандартный фракционный состав поставляемого материала куски размером от 20 до 200 мм. Допускается содержание мелочи (менее 20 мм) в количестве не более 5% от массы партии. Для вакуумной металлургии и порошковой металлургии может поставляться дроблёный ферромолибден с фракцией от 0,5 до 5 мм.
Применение в сталеплавильном производстве
Ферромолибден ФМо60 применяется при выплавке следующих марок стали и сплавов:
- конструкционные легированные стали (типа 40ХМ, 30ХМА, 38ХМ) для повышения прокаливаемости и прочности;
- инструментальные стали (типа Х6ВФ, 6ХВ2С) для увеличения красностойкости и износостойкости;
- нержавеющие стали (типа 12Х18Н10Т, 08Х17Н13М2Т) для повышения коррозионной стойкости в агрессивных средах;
- жаропрочные сплавы на никелевой основе для обеспечения длительной прочности при высоких температурах;
- быстрорежущие стали (типа Р6М5, Р18) для формирования карбидной фазы и повышения режущих свойств.
Влияние на свойства стали
Введение ферромолибдена ФМо60 в шихту дуговых сталеплавильных печей или ковшей-печей позволяет достичь следующих эффектов:
- повышение предела текучести и временного сопротивления разрыву без снижения пластичности;
- увеличение ударной вязкости при отрицательных температурах (до 60 C);
- снижение отпускной хрупкости легированных сталей;
- повышение сопротивления ползучести при температурах от 400 до 600 C;
- улучшение свариваемости за счёт измельчения зерна.
Условия ввода и усвоение
Ферромолибден ФМо60 вводят в сталь на этапе выпуска плавки или в ковш-печь при температуре металла от 1580 до 1650 C. Усвоение молибдена составляет от 95% до 98% при условии предварительного прогрева кусков до температуры от 200 до 300 C. Для равномерного распределения молибдена по объёму металла рекомендуется вводить лигатуру порционно в течение от 3 до 5 минут.
| Параметр | Значение для ФМо60 | Метод контроля | Нормативный документ | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Mo, % | от 55 до 65 | Титриметрический | ГОСТ 4759-91 | Основной компонент |
| Массовая доля Si, %, не более | 1,5 | Спектральный | ГОСТ 4759-91 | Вредная примесь |
| Массовая доля P, %, не более | 0,05 | Фотометрический | ГОСТ 4759-91 | Ограничивается |
| Массовая доля S, %, не более | 0,1 | Купрометрический | ГОСТ 4759-91 | Ограничивается |
| Фракция, мм | от 20 до 200 | Сита | ТУ 14-5-134-89 | Стандартная |
Вопросы и ответы
Чем отличается ферромолибден ФМо60 от ФМо55?
Основное отличие массовая доля молибдена. В ФМо60 содержание Mo составляет от 55% до 65%, а в ФМо55 от 50% до 55%. Более высокое содержание молибдена в ФМо60 позволяет снизить расход лигатуры при легировании и уменьшить количество шлака.
Какие требования предъявляются к упаковке ферромолибдена ФМо60?
Ферромолибден ФМо60 отгружается в стальных барабанах с полиэтиленовым вкладышем или в мягких контейнерах типа биг-бэг. Масса нетто одного места от 50 до 1000 кг. Допускается отгрузка насыпью в крытых вагонах при условии защиты от атмосферных осадков.
Как ферромолибден ФМо60 влияет на свариваемость стали?
Молибден в составе ФМо60 способствует измельчению зерна аустенита, что снижает склонность стали к образованию горячих трещин при сварке. Оптимальное содержание молибдена в сварном шве от 0,2% до 0,5%.
Возможна ли замена ферромолибдена ФМо60 на молибденовый концентрат?
Прямая замена невозможна. Молибденовый концентрат (MoS или MoO) требует предварительного обжига и восстановления, что усложняет технологический процесс. Ферромолибден ФМо60 готов к вводу в сталь без дополнительной подготовки.