Ферросилиций ФС65: состав, свойства и применение в металлургии
Ферросилиций марки ФС65 это ферросплав, содержащий от 63 до 68 % кремния, остальное железо, а также примеси алюминия, кальция, фосфора и серы. Данный сплав производится методом восстановительной электроплавки кварцита с использованием кокса и стальной струпы. Основное назначение ФС65 раскисление и легирование стали, а также модифицирование чугуна. Высокое содержание кремния обеспечивает интенсивное связывание растворённого кислорода в стали, предотвращая образование газовых пузырей и неметаллических включений.
Химический состав и гранулометрия
Согласно ГОСТ 1415-93, ферросилиций ФС65 поставляется в виде кусков размером от 20 до 200 мм. Допускается содержание фракции менее 20 мм не более 10 %. Химический состав регламентируется по массовой доле кремния, а также лимитирует содержание вредных примесей:
- кремний от 63 до 68 %;
- алюминий не более 2,0 %;
- кальций не более 0,5 %;
- фосфор не более 0,05 %;
- сера не более 0,02 %.
Содержание углерода в ФС65 не превышает 0,1 %, что важно для производства низкоуглеродистых марок стали.
Технологические особенности применения
Ферросилиций ФС65 вводят в сталь на выпуске из дуговой печи или в ковше. Расход составляет от 2 до 8 кг на тонну стали в зависимости от требуемой степени раскисления. При модифицировании чугуна ФС65 добавляют в количестве 0,30,8 % от массы расплава для повышения прочности и износостойкости отливок. В производстве ферросилиция ФС65 используется в качестве исходного сырья для получения силикомарганца и других комплексных сплавов.
Физико-механические свойства
| Параметр | Значение | Единица измерения | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | от 5,0 до 5,5 | г/см | ГОСТ 1415-93 | зависит от содержания Si |
| Температура плавления | от 1200 до 1250 | C | термический анализ | эвтектическая смесь |
| Удельное электросопротивление | от 0,8 до 1,2 | мкОмм | ГОСТ 7229-76 | при 20 C |
| Коэффициент линейного расширения | от 4,5 до 5,5 | 10 K | дилатометрия | в интервале от 20 до 800 C |
Преимущества ФС65 перед другими марками
По сравнению с ферросилицием ФС45, марка ФС65 обеспечивает более высокую степень раскисления при меньшем расходе сплава. Это снижает содержание неметаллических включений в готовой стали и улучшает её механические свойства. В отличие от ФС75, ФС65 менее склонен к пылеобразованию при транспортировке и загрузке, что улучшает условия труда в сталеплавильных цехах. ФС65 также предпочтителен при производстве чугуна с шаровидным графитом, так как обеспечивает стабильное модифицирование без перегрева расплава.
Отрасли применения
- Чёрная металлургия раскисление и легирование конструкционных, инструментальных и нержавеющих сталей.
- Литейное производство модифицирование серого и высокопрочного чугуна для деталей двигателей, насосов и станин.
- Производство ферросплавов сырьё для выплавки силикомарганца и ферросиликохрома.
- Электротермия компонент шихты для получения кремнистых сплавов в руднотермических печах.
Условия хранения и транспортировки
Ферросилиций ФС65 поставляется в стальных барабанах, мягких контейнерах (биг-бэгах) или насыпью в крытых вагонах. Хранение допускается в сухих складских помещениях при температуре от 50 до +50 C. При контакте с влагой возможно выделение водорода и фосфина, поэтому необходимо исключить попадание воды в упаковку. Срок хранения без потери качества не ограничен при соблюдении условий.
Вопросы и ответы
Чем отличается ФС65 от ФС75?
Основное отличие содержание кремния: у ФС65 оно составляет от 63 до 68 %, у ФС75 от 74 до 79 %. ФС65 менее хрупок, меньше пылит и дешевле, но уступает ФС75 по раскислительной способности на единицу массы.
Какой расход ФС65 для раскисления стали?
Типовой расход составляет от 2 до 8 кг на тонну стали. Точное количество зависит от исходного содержания кислорода в расплаве и требуемой степени раскисления.
Можно ли использовать ФС65 для модифицирования чугуна?
Да, ФС65 применяют для модифицирования серого и высокопрочного чугуна. Добавка 0,30,8 % от массы расплава повышает прочность и износостойкость отливок.
Какие примеси лимитируются в ФС65?
По ГОСТ 1415-93 нормируются алюминий (не более 2,0 %), кальций (не более 0,5 %), фосфор (не более 0,05 %) и сера (не более 0,02 %).