Для чего используется ферро-титановый порошок? Марки, размеры ячеек и обязанности
Оставить сообщение
Ферротитановый порошок — это лигатура, содержащая титан-, поставляемая в мелкоизмельченной форме для задач, в которых скорость растворения, дисперсия и площадь поверхности имеют большее значение, чем объемная обработка. Он используется в качестве раскислителя и поглотителя азота при производстве стали, в качестве добавки, -измельчающей зерно, в специальных сталях, в сварочных материалах и покрытиях электродов, а также в порошковой металлургии и связанных с ней процессах спекания.
Что такое ферро-титановый порошок
Базовый сплав — железо и титан, полученные методом алюминотермического восстановления, а затем измельченные и просеянные. Марки названы в честь их номинального уровня содержания титана, а китайская национальная спецификация для семейства сплавов GB/T 3282 относится к маркам ферротитана в диапазонах обозначений FeTi30, FeTi40 и FeTi70, где число указывает диапазон содержания титана. Порошок получают из просеянного сплава, и в спецификации порошка обычно указывается распределение частиц по размерам, предел влажности и проверка на наличие мелких частиц, которые окисляются при хранении.
| Номинальная оценка | Содержание титана | Типичные порошковые порезы | Основная обязанность |
|---|---|---|---|
| ФеТи30 | Около 30% Ти | -40 меш, -100 меш | Раскисление стали, порошковая проволока |
| ФеТи40 | Около 40% Ти | -100 меш, -200 меш | Контроль размера зерна, сварочные материалы |
| ФеТи70 | Около 70% Ти | -200 меш, -325 меш | Прецизионное легирование, порошковая металлургия |
Раскисление и удаление азота
Титан имеет очень высокое сродство к кислороду, азоту и углероду, поэтому он удаляет их из раствора до того, как они смогут образовать вредные включения или пористость. В сталеплавильном ковше добавка титана снижает содержание растворенного кислорода и соединяется с азотом, образуя стабильные частицы нитрида титана, которые остаются твердыми при температурах прокатки. Поскольку для образования нитрида титана требуется примерно 3,4 части титана на каждую часть азота по массе, дозировка рассчитывается на основе анализа остаточного азота при нагревании, а не на основе общей скорости добавления.
Эта же близость объясняет два правила, которые должен соблюдать плавильный цех. Во-первых, добавляйте титан поздно, после раскисления алюминием или кремнием, иначе титан будет расходоваться на кислород, который мог бы удалить более дешевый элемент. Во-вторых, содержание добавок должно быть ниже верхнего предела спецификации, поскольку извлечение титана сильно зависит от окислительного потенциала шлака и от содержания включений, уже присутствующих в ванне.
Контроль размера зерна и микролегирование
Частицы нитрида и карбида титана закрепляют границы зерен аустенита во время повторного нагрева, ограничивая рост зерен в зоне термического влияния сварного шва и в нормализованной конструкционной стали. Тесты на такое поведение основаны на измерении размера зерен, стандартным стандартом является ASTM E112 для определения среднего размера зерен, а методы перехвата и контурные методы наиболее часто используются в производственных купонах. Порошкообразная добавка хорошо подходит для этой задачи, поскольку дисперсия мелкой добавки дает более равномерное распределение частиц, чем одиночный комок, а однородность - это то, что преобразуется в постоянный размер зерна.
Сварочные материалы и порошковая проволока
В покрытиях электродов и составах флюсов ферротитановый порошок регулирует уровень титана в соответствии с требованиями классификации расходных материалов, где классификация соответствует таким системам, как AWS A5.1 для электродов, покрытых углеродистой сталью. Титан в покрытии стабилизирует дугу, измельчает переносимый металл и улучшает отделение шлака. При очистке ковша конструкционных и нержавеющих плавок порошок помещается в порошковую проволоку, так что контролируемую массу можно подавать в расплав на определенную глубину с воспроизводимым выходом.
Порошковая металлургия и спекание
В порошковой металлургии порошок ферротитана смешивают с порошками железа и стали для модификации микроструктуры во время спекания, а также используют в некоторых рецептурах наплавочных и фрикционных материалов. Здесь преобладает распределение частиц по размерам: грубая фракция расслаивается в блендере, а слишком мелкая фракция окисляется до начала цикла спекания и приводит к нестабильному химическому составу в прессованной детали. Для этого применения необходимы требуемый размер, предел влажности и упаковка с низким-кислородом.
Обращение, упаковка и хранение
Титансодержащие-порошки пирофорны в тонком и сухом виде, поэтому с ними обращаются в контролируемых условиях: отсутствие открытого огня, заземленное оборудование, не-инструменты, не дающие искр, и пылеудаление на станции смешивания. Упаковка обычно представляет собой влагонепроницаемые-мешки по 25 кг или мешки для массовых грузов по 1000 кг с внутренним вкладышем. Помещения для хранения остаются сухими, поскольку поверхностное окисление потребляет активный титан и постепенно снижает степень извлечения, достигаемого в расплаве.
Часто задаваемые вопросы
Q:Каково основное применение порошка ферротитана?
Ответ: Его основное промышленное применение — в качестве раскислителя и поглотителя азота в сталеплавильном производстве, а также в измельчении зерна, сварочных расходных материалах и смешивании порошковой металлургии.
Q:Сколько титана необходимо для азотной мишени?
Ответ: При стехиометрическом образовании нитрида титана расходуется около 3,4 кг титана на кг азота, поэтому добавление рассчитывается на основе измеренного остаточного азота с учетом потерь при восстановлении.
Q:Какой размер сетки для порошка следует заказать?
A: Сопоставьте разрез с методом добавления: от -40 до -100 меш для порошковой проволоки и обрезки в ковше и от -200 до -325 меш, если требуется быстрое растворение или тонкое диспергирование в смеси.
Q:Почему титан добавляют после раскисления алюминия?
Ответ: Титан поглощается оставшимся растворенным кислородом. Удаление кислорода сначала с помощью более дешевого раскислителя оставляет титан доступным для соединения с азотом и углеродом, как и предполагалось.
Q:Как проверяется измельчение зерна титана?
Ответ: Измеряя размер зерна на подготовленных образцах, например, методами, описанными в ASTM E112, и сопоставляя результат с содержанием титана и азота в результате нагрева.
Q:Опасен ли порошок ферротитана при хранении?
О: Мелкодисперсные порошки, содержащие титан-, могут воспламениться на воздухе, поэтому их следует хранить в сухом виде, в запечатанных мешках или вкладышах, вдали от источников воспламенения и с заземленным погрузочно-разгрузочным оборудованием.
