Ферросплавы - сплавы железа с кремнием, марганцем, хромом и др. элементами, используемые при выплавке стали (для раскисления и легирования жидкого металла, связывания вредных примесей, придания металлу требуемой структуры и свойств), а также при получении других Ферросплавов (т. н. передельные Ферросплавы). К Ферросплавам условно относят некоторые сплавы, содержащие железо лишь в виде примесей (например, силикомарганец, силикокальций) и, кроме того, некоторые металлы и неметаллы в технически чистом виде (металлический марганец, металлический хром, кристаллический кремний). Стандартное содержание компонентов в Ферросплавах обусловлено химическим составом сырья, условиями выплавки Ферросплавов и введения их в жидкую сталь. Широкое применение ферросплавов в металлургии обусловлено их физическими и химическим свойствами - температура плавления ферросплавов ниже температуры плавления чистого металла, что облегчает его растворение и приводит к уменьшению угара ведущего элемента. Таким образом, восстановление окислов ведущего элемента ферросплава происходит при более низкой температуре, быстрее, полнее и с меньшими энергетическими затратами.
Феррохром - сплав хрома с железом, применяющийся для выплавки сталей с особыми свойствами, для получения нержавеющей стали. Довольно успешно применяется хром при легировании чугуна.
Присадка хрома повышает пределы прочности и текучести сталей. А использование хрома в углеродистых сталях повышает их твердость и износостойкость.
Низкоуглеродистые стали, при содержании Cr>12%, обладают нержавеющими свойствами.
Феррохром, ферросплав, содержащий около 70% Сr (остальное Fe и примеси). Сырьём для получения феррохрома служат хромовые руды (52–58% Сr2О3). Углеродистый феррохром (6–8% С) выплавляют в рудовосстановительных печах, рафинированный феррохром – среднеуглеродистый (0,8–1,5% С), малоуглеродистый (0,1–0,5% С) и безуглеродистый (0,01–0,06% С) – в рафинировочных электропечах силикотермическим способом, среднеуглеродистый феррохром получают также в специальном конвертере из углеродистого феррохрома, а безуглеродистый – смешиванием в ковше хромоизвесткового и силикохромового расплавов. Безуглеродистый феррохром в брикетах получают обезуглероживанием сбрикетированных порошков среднеуглеродистого и углеродистого феррохрома в вакуумной печи при 1380 °С; если по окончании этого процесса печь заполнить азотом, то после некоторой выдержки образуется азотированный феррохром (около 6% N). Феррохром применяют для легирования стали, а передельный феррохром – в качестве полупродукта при выплавке силикохрома.
ГОСТ 4757 - 91 (ISO 5448 - 81).
Феррохром разделяют на следующие группы:
• низкоуглеродистый – содержащий углерод до 0,5%;
• среднеуглеродистый – содержащий углерод от 0,5 до 4,0%;
• высокоуглеродистый – содержащий углерод от 4,0 до 9,0%;
• низкоуглеродистый азотированный с содержанием азота от 1,0 до 6,0%
Химический состав различных марок феррохрома (по ГОСТ): В обозначении марок феррохрома (по ГОСТу) буквы означают: Ф - железо, X - хром, Н - азот. Буквы А и Б указывают на различие в массовой доле фосфора. Цифры означают максимальное содержание углерода в марках низко-, средне- и высокоуглеродистого феррохрома и минимальное содержание азота в марках азотированного феррохрома.
| Феррохром низкоуглеродистый | ||||||
| Марка (ГОСТ) | Массовая доля, % | |||||
| Cr | C | Si | P | S | Al | |
| не менее | не более | |||||
| ФХ001А | 68,00 | 0,10 | 0,80 | 0,02 | 0,02 | 0,20 |
| ФХ001Б | 0,03 | |||||
| ФХ002А | 68,00 | 0,20 | 1,50 | 0,02 | 0,02 | 0,20 |
| ФХ002Б | 0,03 | |||||
| ФХ003А | 68,00 | 0,30 | 1,50 | 0,02 | 0,02 | 0,20 |
| ФХ003Б | 0,03 | |||||
| ФХ004А | 68,00 | 0,40 | 1,50 | 0,02 | 0,02 | 0,20 |
| ФХ004Б | 0,03 | |||||
| ФХ005А | 65,00 | 0,50 | 1,50 | 0,03 | 0,02 | 0,20 |
| ФХ005Б | 0,05 | |||||
| ФХ006А | 65,00 | 0,60 | 1,50 | 0,03 | 0,02 | 0,20 |
| ФХ006Б | 0,05 | |||||
| Марка (ГОСТ) | Массовая доля, % | |||||
| ФХ010А | 65,00 | 0,10 | 1,50 | 0,03 | 0,02 | 0,20 |
| ФХ010Б | 0,05 | |||||
| ФХ015А | 65,00 | 0,15 | 1,50 | 0,03 | 0,02 | - |
| ФХ015Б | 0,05 | |||||
| ФХ025А | 65,00 | 0,25 | 2,00 | 0,03 | 0,02 | - |
| ФХ025Б | 0,05 | |||||
| ФХ050А | 65,00 | 0,50 | 2,00 | 0,03 | 0,02 | - |
| ФХ050Б | 0,05 | |||||
Примечания:
По требованию покупателя низкоуглеродистый феррохром изготовляют:
- С массовой долей кремния не более 0,2; 0,3; 0,6% в марках ФХ001А, ФХ001Б; не более 0,2; 0,3; 0,6; 0,8; 1,0% в марках ФХ002А, ФХ002Б, ФХ003А, ФХ003Б, ФХ004А, ФХ004Б, ФХ005А, ФХ006А, ФХ010А, ФХ015А; не более 1,5% в марке ФХ025А;
- При этом допускается феррохром марок ФХ001А, ФХ001Б, ФХ002А, ФХ002Б, ФХ003А, ФХ003Б, ФХ004А, ФХ004Б изготовлять с массовой долей хрома не менее 65%;
- С массовой долей фосфора не более 0,02% в марках ФХ005А, ФХ006А, ФХ010А;
- С массовой долей азота не более 0,04; 0,03; 0,02; 0,01 % и алюминия не более 0,1 % в марках ФХ001А, ФХ001Б, ФХ002А, ФХ002Б, ФХ003А, ФХООЗБ, ФХ004А, ФХ004Б, ФХ005А, ФХ010А;
- С массовой долей хрома не менее 60% и кремния 6,0—12,0% в марках ФХ005А, ФХ005Б, ФХ006А, ФХ006Б, ФХ010А, ФХ010Б, ФХ015А, ФХ015Б, ФХ025А, ФХ025Б;
- С массовой долей хрома не менее 90 %, фосфора не более 0,01 % в марках ФХ003А и ФХ004А
| Феррохром низкоуглеродистый азотированный | |||||||
| Марка (ГОСТ) | Массовая доля, % | ||||||
| Cr | C | Si | P | S | Al | N | |
| не менее | не более | не менее | |||||
| ФХН100А | 65,00 | 0,06 | 1,00 | 0,02 | 0,02 | 0,20 | 1,00 |
| ФХН100Б | 0,03 | ||||||
| ФХН200А | 65,00 | 0,06 | 1,00 | 0,03 | 0,02 | 0,20 | 2,00 |
| ФХН200Б | 0,04 | ||||||
| ФХН400А | 65,00 | 0,06 | 1,00 | 0,03 | 0,04 | 0,20 | 4,00 |
| ФХН400Б | 0,04 | ||||||
| ФХН600А | 60,00 | 0,03 | 1,00 | 0,03 | 0,04 | 0,20 | 6,00 |
| ФХН600Б | 0,04 | ||||||
Примечания:
1. По требованию покупателя низкоуглеродистый азотированный феррохром изготовляют: с массовой долей углерода не более 0,02% во всех марках; не более 0,03% в марках ФХН100А, ФХН100Б, ФХН200А, ФХН200Б, ФХН400А, ФХН400Б; с массовой долей алюминия не более 0,1% во всех марках.
| Феррохром среднеуглеродистый | |||||
| Марка (ГОСТ) | Массовая доля, % | ||||
| Cr | C | Si | P | S | |
| не менее | не более | ||||
| ФХН100А | 65,00 | 1,00 | 2,00 | 0,03 | 0,02 |
| ФХН100Б | 0,05 | 0,04 | |||
| ФХН200А | 65,00 | 2,00 | 2,00 | 0,03 | 0,02 |
| ФХН200Б | 0,05 | 0,04 | |||
| ФХН400А | 65,00 | 4,00 | 2,00 | 0,03 | 0,04 |
| ФХН400Б | 0,05 | 0,04 | |||
| Феррохром высокоуглеродистый | |||||
| Марка (ГОСТ) | Массовая доля, % | ||||
| Cr | C | Si | P | S | |
| не менее | не более | ||||
| ФХН650А | 65,00 | 6,50 | 2,00 | 0,03 | 0,06 |
| ФХН650Б | 0,05 | 0,08 | |||
| ФХН800А | 65,00 | 8,00 | 2,00 | 0,03 | 0,06 |
| ФХН800Б | 0,05 | 0,08 | |||
| ФХН850А | 65,00 | 8,50 | 2,00 | 0,03 | 0,05 |
| ФХН850Б | 0,05 | 0,08 | |||
| ФХН900А | 65,00 | 9,00 | 2,00 | 0,03 | 0,04 |
| ФХН900Б | 0,05 | 0,06 | |||
Примечания: 1. По требованию покупателя высокоуглеродистый феррохром изготовляют: с массовой долей углерода не более 5,0% в марке ФХ650А; с массовой долей кремния не более 1,5% в марках ФХ650А, ФХ800А, ФХ850А, ФХ900А, с массовой долей кремния 5,0-10,0% и серы не более 0,03% в марках ФХ800А и ФХ800Б.
Химический состав различных марок феррохрома (по ISO):
| Высокоуглеродистый феррохром, повышенное содержание фосфора | |||||||
| Марка (ISO) | Массовая доля, % | ||||||
| Cr | C | Si | P | S | |||
| для | % | не более | |||||
| FeCr50.. | ..C50 | FeCr50.. | 45,00-55,00 | 4,00-6,00 | до 1,50 | 0,05 | 0,10 |
|
| ..C50LS | 0,05 | |||||
| FeCr60.. | ..C50Si2 | FeCr60.. | 55,00-65,00 | 4,00-6,00 | 1,50-3,00 | 0,05 | 0,10 |
|
| ..C50Si2LS | 0,05 | |||||
| FeCr70.. | ..C50Si4 | FeCr70.. | 65,00-75,00 | 4,00-6,00 | 3,00-5,00 | 0,05 | 0,10 |
|
| ..C50Si4LS | 0,05 | |||||
|
| ..C50Si7 |
|
| 4,00-6,00 | 5,00-10,00 | 0,05 | 0,05 |
| FeCr50.. | ..C70 | FeCr50.. | 45,00-55,00 | 6,00-8,00 | до 1,50 | 0,05 | 0,10 |
|
| ..C70LS | 0,05 | |||||
| FeCr60.. | ..C70Si2 | FeCr60.. | 55,00-65,00 | 6,00-8,00 | 1,50-3,00 | 0,05 | 0,10 |
|
| ..C70Si2LS | 0,05 | |||||
| FeCr70.. | ..C70Si4 | FeCr70.. | 65,00-75,00 | 6,00-8,00 | 3,00-5,00 | 0,05 | 0,10 |
|
| ..C70Si4LS | 0,05 | |||||
|
| ..C70Si6 |
|
| 6,00-8,00 | 5,00-8,00 | 0,05 | 0,05 |
| FeCr50.. | ..C90 | FeCr50.. | 45,00-55,00 | 8,00-10,00 | до 1,50 | 0,05 | 0,10 |
|
| ..C90LS | 0,05 | |||||
| FeCr60.. | ..C90Si2 | FeCr60.. | 55,00-65,00 | 8,00-10,00 | 1,50-3,00 | 0,05 | 0,10 |
|
| ..C90Si2LS | 0,05 | |||||
| FeCr70.. | ..C90Si4 | FeCr70.. | 65,00-75,00 | 8,00-10,00 | 3,00-5,00 | 0,05 | 0,10 |
|
| ..C90Si4LS | 0,05 | |||||
| Высокоуглеродистый феррохром, низкое содержание фосфора | |||||||
| Марка (ISO) | Массовая доля, % | ||||||
| Cr | C | Si | P | S | |||
| для | % | не более | |||||
| FeCr50.. | ..C50LP | FeCr50.. | 45,00-55,00 | 4,00-6,00 | до 1,50 | 0,03 | 0,10 |
|
| ..C50LSLP | 0,05 | |||||
| FeCr60.. | ..C50Si2LP | FeCr60.. | 55,00-65,00 | 4,00-6,00 | 1,50-3,00 | 0,03 | 0,10 |
|
| ..C50Si2LSLP | 0,05 | |||||
| FeCr70.. | ..C50Si4LP | FeCr70.. | 65,00-75,00 | 4,00-6,00 | 3,00-5,00 | 0,03 | 0,10 |
|
| ..C50Si4LSLP | 0,05 | |||||
|
| ..C50Si7LP |
|
| 4,00-6,00 | 5,00-10,00 | 0,03 | 0,05 |
| FeCr50.. | ..C70LP | FeCr50.. | 45,00-55,00 | 6,00-8,00 | до 1,50 | 0,03 | 0,10 |
|
| ..C70LSLP | 0,05 | |||||
| FeCr60.. | ..C70Si2LP | FeCr60.. | 55,00-65,00 | 6,00-8,00 | 1,50-3,00 | 0,03 | 0,10 |
|
| ..C70Si2LSLP | 0,05 | |||||
| FeCr70.. | ..C70Si4LP | FeCr70.. | 65,00-75,00 | 6,00-8,00 | 3,00-5,00 | 0,03 | 0,10 |
|
| ..C70Si4LSLP | 0,05 | |||||
|
| ..C70Si6LP |
|
| 6,00-8,00 | 5,00-8,00 | 0,03 | 0,05 |
| FeCr50.. | ..C90LP | FeCr50.. | 45,00-55,00 | 8,00-10,00 | до 1,50 | 0,03 | 0,10 |
|
| ..C90LSLP | 0,05 | |||||
| FeCr60.. | ..C90Si2LP | FeCr60.. | 55,00-65,00 | 8,00-10,00 | 1,50-3,00 | 0,03 | 0,10 |
|
| ..C90Si2LSLP | 0,05 | |||||
| FeCr70.. | ..C90Si4LP | FeCr70.. | 65,00-75,00 | 8,00-10,00 | 3,00-5,00 | 0,03 | 0,10 |
|
| ..C90Si4LSLP | 0,05 | |||||
| Среднеуглеродистый феррохром, повышенное содержание фосфора | |||||||
| Марка (ISO) | Массовая доля, % | ||||||
| Cr | C | Si | P | S | |||
| для | % | не более | |||||
| FeCr50.. | ..C10 | FeCr50.. | 45,00-55,00 | 0,50-1,00 | 1,50 | 0,05 | 0,05 |
| FeCr60.. | ..C20 | FeCr60.. | 55,00-65,00 | 1,00-2,00 | 1,50 | 0,05 | 0,05 |
| FeCr70.. | ..C40 | FeCr70.. | 65,00-75,00 | 2,00-4,00 | 1,50 | 0,05 | 0,05 |
| Среднеуглеродистый феррохром, низкое содержание фосфора | |||||||
| Марка (ISO) | Массовая доля, % | ||||||
| Cr | C | Si | P | S | |||
| для | % | не более | |||||
| FeCr50.. | ..C10LP | FeCr50.. | 45,00-55,00 | 0,50-1,00 | 1,50 | 0,03 | 0,05 |
| FeCr60.. | ..C20LP | FeCr60.. | 55,00-65,00 | 1,00-2,00 | 1,50 | 0,03 | 0,05 |
| FeCr70.. | ..C40LP | FeCr70.. | 65,00-75,00 | 2,00-4,00 | 1,50 | 0,03 | 0,05 |
| Низкоуглеродистый феррохром, повышенное содержание фосфора | ||||||||||||||
| Марка (ISO) | Массовая доля, % | |||||||||||||
| Cr | C | Si | P | S | N | |||||||||
| для | % | не более | ||||||||||||
| FeCr50.. | ..C01 | FeCr50.. | 45,00-55,00 | не более 0,015 | 1,5 | 0,05 | 0,03 | 0,15 | ||||||
| ..C03 | 0,015-0,030 | |||||||||||||
| FeCr60.. | ..C05 | FeCr60.. | 55,00-65,00 | 0,030-0,050 | 1,5 | 0,05 | 0,03 | 0,15 | ||||||
| ..C1 | 0,050-0,100 | |||||||||||||
| FeCr70.. | ..C2 | FeCr70.. | 65,00-75,00 | 0,100-0,250 | 1,5 | 0,05 | 0,03 | 0,15 | ||||||
| ..C5 | 0,250-0,500 | |||||||||||||
| Низкоуглеродистый феррохром, низкое содержание фосфора | ||||||||
| Марка (ISO) | Массовая доля, % | |||||||
| Cr | C | Si | P | S | N | |||
| для | % | не более | ||||||
| FeCr50.. | ..C01LP | FeCr50.. | 45,00-55,00 | не более 0,015 | 1,5 | 0,03 | 0,03 | 0,15 |
|
| ..C03LP | 0,015-0,030 | ||||||
| FeCr60.. | ..C05LP | FeCr60.. | 55,00-65,00 | 0,030-0,050 | 1,5 | 0,03 | 0,03 | 0,15 |
|
| ..C1LP | 0,050-0,100 | ||||||
| FeCr70.. | ..C2LP | FeCr70.. | 65,00-75,00 | 0,100-0,250 | 1,5 | 0,03 | 0,03 | 0,15 |
| Низкоуглеродистый феррохром, высокое содержание хрома | ||||||||||
| Марка (ISO) | Массовая доля, % | |||||||||
| Cr | C | Si | P | S | Ni | Co | N | |||
| для | % | не более | ||||||||
| FeCr80.. | ..C10 | FeCr80.. | 75-85 | не более 0,015 | 1,5 | 0,02 | 0,03 | 0,15 | 0,02 | 0,20 |
|
| ..C20 |
|
| 0,015-0,030 | 1,5 | 0,02 | 0,03 | 0,15 | 0,02 | 0,20 |
| FeCr90.. | ..C40 | FeCr90.. | 85-95 | 0,030-0,050 | 1,5 | 0,02 | 0,03 | 0,15 | 0,02 | 0,20 |
| Низкоуглеродистый феррохром, содержащий азот | ||||||||
| Марка (ISO) | Массовая доля, % | |||||||
| Cr | C | Si | P | S | N | |||
| для | % | не более | не более | |||||
| Плавленый | ||||||||
| FeCr50.. | ..C1N3 | FeCr50.. | 45,00-55,00 | 0,1 | не более 1,5 | 0,03 | 0,025 | 2,0-4,0 |
| FeCr60.. |
| FeCr60.. | 55,00-65,00 | |||||
| FeCr70.. |
| FeCr70.. | 65,00-75,00 | |||||
| Спеченный | ||||||||
| FeCr50.. | ..C1N7Si | FeCr50.. | 45,00-55,00 | 0,1 | не более1,5 | 0,03 | 0,025 | 4,0-10,0 |
| FeCr60.. | ..C1N7 | FeCr60.. | 55,00-65,00 | 0,1 | более 1,5 | 0,03 | 0,025 | 4,0-10,0 |
| FeCr70.. |
| FeCr70.. | 65,00-75,00 | |||||