Феррохром низкоуглеродистый азотированный, или нитрид феррохрома, — порошкообразный ферросплав системы Fe–Cr–N с высоким содержанием хрома и азота при ограниченной массовой доле углерода. Материал предназначен для одновременного легирования стали хромом и азотом.
Поставляем нитрид феррохрома марок ФХН-8, ФХН-10 и ФХН-12 по ТУ 24.10.12.270-33-05762312-2022. Продукт выпускается в виде порошка фракции 0–0,315 мм и применяется при производстве азотсодержащих, коррозионностойких, жаропрочных, высокопрочных и специальных сталей.
Использование готового азотированного ферросплава позволяет точнее дозировать азот, уменьшать поступление углерода в расплав и вводить два легирующих компонента — Cr и N — одной шихтовой добавкой.
Основные характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Наименование | Феррохром низкоуглеродистый азотированный |
| Другие названия | Нитрид феррохрома, азотированный феррохром |
| Сокращенное обозначение | ФХН |
| Система легирования | Fe–Cr–N |
| Товарная форма | Порошок |
| Фракция | 0–0,315 мм |
| Содержание хрома | Не менее 60% |
| Содержание азота | Не менее 8–12% в зависимости от марки |
| Содержание углерода | Не более 0,10–0,15% в зависимости от марки |
| Марки | ФХН-8, ФХН-10, ФХН-12 |
| Нормативный документ | ТУ 24.10.12.270-33-05762312-2022 |
| Основное назначение | Легирование стали хромом и азотом |
Фактические показатели химического и гранулометрического состава указываются в паспорте качества конкретной партии.
Химический состав
| Марка | Cr, не менее | C, не более | Si, не более | P, не более | S, не более | Al, не более | N, не менее |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ФХН-8 | 60% | 0,15% | 1,5% | 0,03% | 0,02% | 0,2% | 8% |
| ФХН-10 | 60% | 0,10% | 1,5% | 0,03% | 0,02% | 0,2% | 10% |
| ФХН-12 | 60% | 0,10% | 1,5% | 0,03% | 0,02% | 0,2% | 12% |
Показатели относятся к продукции по указанным техническим условиям. При закупке необходимо проверить редакцию ТУ, паспорт партии и дополнительные требования договора.
Расшифровка маркировки
В обозначении ФХН:
- Ф означает железо;
- Х — хром;
- Н — азот;
- число 8, 10 или 12 характеризует минимальную массовую долю азота в продукте.
Например, ФХН-10 представляет собой азотированный низкоуглеродистый феррохром, содержащий не менее 10% азота. Цифра в марке не указывает содержание хрома: массовая доля Cr для представленных марок составляет не менее 60%.
В поисковых запросах также используются названия: феррохрома нитрид, нитрид феррохрома, азотированный феррохром, ферросплав FeCrN, нитридированный феррохром и ferrochrome nitride.
Для чего азот вводят в сталь
Азот является эффективным легирующим элементом. Его влияние зависит от состава сплава, концентрации, скорости охлаждения, термической обработки и условий выплавки.
При контролируемом легировании азот может:
- стабилизировать аустенитную структуру;
- повышать прочность материала;
- увеличивать предел текучести;
- участвовать в дисперсионном упрочнении;
- образовывать нитридные и карбонитридные фазы;
- повышать стойкость отдельных сталей к локальной коррозии;
- влиять на размер зерна;
- улучшать эксплуатационные свойства высокоазотистых сталей;
- частично заменять дорогостоящие аустенитообразующие элементы;
- изменять фазовый состав и кинетику структурных превращений.
Избыточное или неконтролируемое содержание азота может приводить к газовой пористости, образованию нежелательных нитридов и ухудшению пластичности. Поэтому количество добавки рассчитывает технолог по балансу шихты и требуемому составу готовой стали.
Преимущества нитрида феррохрома
ФХН совмещает функции источника хрома и азота, что делает его удобным материалом для специальной металлургии.
Основные преимущества:
- содержание хрома не менее 60%;
- азот от 8 до 12% в зависимости от марки;
- низкая массовая доля углерода;
- контролируемое содержание кремния;
- одновременное легирование Cr и N;
- возможность точного расчета азотного баланса;
- порошкообразная форма с фракцией до 315 мкм;
- равномерное распределение в составе шихтовых смесей;
- применение в производстве высокоазотистых сталей;
- выбор марки по требуемой концентрации азота;
- возможность снизить количество отдельных легирующих добавок;
- пригодность для различных технологий введения в расплав.
Экономический эффект оценивают по конкретной технологии, расходу ферросплава, степени усвоения азота и стоимости альтернативных легирующих материалов.
Применение азотированного феррохрома
Высокоазотистые стали
Феррохрома нитрид используют при выплавке сталей с повышенным содержанием азота. Такие материалы востребованы в тех случаях, когда необходимо сочетание прочности, коррозионной стойкости и стабильной структуры.
ФХН может применяться при производстве:
- высокоазотистых нержавеющих сталей;
- коррозионностойких аустенитных сталей;
- дуплексных и супердуплексных материалов;
- специальных хромистых сталей;
- высокопрочных конструкционных материалов;
- износостойких сплавов;
- сталей специального назначения.
Допустимость применения и требуемое количество ферросплава определяются маркой стали и технологическим регламентом предприятия.
Нержавеющие стали
Хром является основным компонентом, обеспечивающим способность нержавеющих сталей формировать пассивирующий поверхностный слой. Азот может дополнительно влиять на прочность, устойчивость аустенита и сопротивление отдельным видам локальной коррозии.
Азотированный феррохром используют при выплавке:
- аустенитных нержавеющих сталей;
- хромомарганцевых сталей;
- хромоникелевых сплавов;
- дуплексных сталей;
- материалов для химического оборудования;
- коррозионностойкого литья.
Итоговая стойкость зависит от общего содержания Cr, N, Ni, Mo, Mn, C и других элементов, а также от чистоты металла и режима термической обработки.
Дуплексные стали
В дуплексных нержавеющих сталях азот способствует стабилизации аустенита и участвует в формировании требуемого соотношения аустенитной и ферритной фаз. ФХН может применяться как комплексная добавка хрома и азота.
Такие стали используются при изготовлении:
- нефтегазового оборудования;
- теплообменников;
- насосов;
- трубопроводной арматуры;
- оборудования химических производств;
- деталей, работающих в хлоридсодержащих средах;
- морских и судовых конструкций.
Для получения расчетных характеристик необходимо контролировать не только азот, но и хромовый и никелевый эквиваленты состава.
Жаропрочные и специальные стали
Азотированный феррохром применяется при производстве специальных сталей, в которых хром обеспечивает жаростойкость и сопротивление окислению, а азот участвует в упрочнении металлической матрицы и образовании нитридных фаз.
Материал может использоваться для получения:
- жаропрочных сталей;
- окалиностойких материалов;
- клапанных сталей;
- инструментальных сплавов;
- сталей для энергетического оборудования;
- материалов для деталей, работающих под нагрузкой при повышенной температуре.
Назначение ФХН для конкретной марки стали подтверждается технологической документацией производителя металла.
Литейное производство
Феррохром низкоуглеродистый азотированный может применяться в литейной металлургии при изготовлении специальных отливок. Добавку используют для корректировки химического состава и получения требуемой структуры материала.
Ключевое значение имеют:
- температура расплава;
- место и момент ввода;
- продолжительность выдержки;
- скорость растворения;
- усвоение азота;
- защита расплава от вторичного окисления;
- состав шлака;
- конечная концентрация углерода.
Почему важно низкое содержание углерода
Углерод является сильным структурообразующим элементом и может связывать хром в карбиды. В коррозионностойких сталях избыточное карбидообразование способно уменьшать количество хрома в твердом растворе и повышать риск межкристаллитной коррозии при неблагоприятной термической истории.
Низкоуглеродистый ФХН позволяет:
- вводить хром и азот без значительного науглероживания расплава;
- сохранять расчетное содержание углерода;
- облегчать выплавку низкоуглеродистых сталей;
- уменьшать объем последующего обезуглероживания;
- точнее управлять соотношением карбидных и нитридных фаз;
- использовать добавку в ответственных коррозионностойких материалах.
Фактическое влияние определяется всей металлургической технологией, а не только составом ферросплава.
Как выбрать между ФХН-8, ФХН-10 и ФХН-12
| Марка | Азот, не менее | Углерод, не более | Типовая задача выбора |
|---|---|---|---|
| ФХН-8 | 8% | 0,15% | Умеренное введение азота |
| ФХН-10 | 10% | 0,10% | Повышенное легирование при более жестком ограничении углерода |
| ФХН-12 | 12% | 0,10% | Максимально концентрированное введение азота среди представленных марок |
Окончательный выбор выполняется на основании:
- требуемого содержания азота в стали;
- исходной концентрации азота в расплаве;
- расчетной степени усвоения;
- допустимого содержания углерода;
- содержания хрома в шихте;
- возможностей плавильного оборудования;
- способа введения добавки;
- требований к кремнию, фосфору и сере;
- объема и массы плавки.
Марку с большим содержанием азота нельзя автоматически считать лучшей: оптимальным является материал, соответствующий конкретному шихтовому расчету.
Отличие ФХН от обычного низкоуглеродистого феррохрома
| Критерий | Азотированный феррохром ФХН | Обычный низкоуглеродистый феррохром |
|---|---|---|
| Основные компоненты | Fe, Cr и повышенное содержание N | Fe и Cr |
| Азот | Не менее 8–12% | Обычно не является основным легирующим компонентом |
| Назначение | Одновременное введение хрома и азота | Преимущественно легирование хромом |
| Форма продукта | Порошок 0–0,315 мм | Обычно дробленые куски |
| Основная область | Высокоазотистые и специальные стали | Нержавеющие и легированные стали |
| Расчет расхода | По балансу Cr и N | Преимущественно по балансу Cr |
Если технология не предусматривает азотирование расплава, применение ФХН без отдельного расчета нецелесообразно.
Отличие нитрида феррохрома от нитрида хрома
Нитрид феррохрома содержит значительную долю железа и не менее 60% хрома. Азотированный металлический хром или нитрид хрома отличается более высоким содержанием Cr и меньшим поступлением железа.
ФХН выбирают, когда:
- дополнительное поступление железа допустимо;
- требуется комплексное легирование Fe–Cr–N;
- важна экономическая эффективность шихты;
- продукт используется в сталеплавильном процессе.
Азотированный металлический хром предпочтителен для сплавов, в которых содержание железа строго ограничено.
Способы введения в расплав
Порошкообразный материал можно вводить различными способами в зависимости от оборудования предприятия:
- в составе брикетированной добавки;
- в оболочковой или порошковой проволоке;
- в составе подготовленной шихтовой смеси;
- под слой шлака;
- при внепечной обработке;
- с использованием специального загрузочного оборудования.
Прямое внесение мелкого порошка на открытую поверхность расплава может сопровождаться потерями и пылеуносом. Технология должна обеспечивать погружение материала, стабильное растворение и расчетное усвоение азота.
Упаковка, поставка и приемка
Феррохрома нитрид поставляется промышленными партиями в упаковке, защищающей порошок от потерь, загрязнения и увлажнения. Вид тары и масса нетто согласовываются при заказе.
При приемке рекомендуется проверять:
- марку продукта;
- номер партии;
- массу нетто;
- целостность упаковки;
- гранулометрический состав;
- массовую долю Cr и N;
- содержание углерода;
- концентрацию Si, P, S и Al;
- соответствие паспорта качества условиям договора.
Размер партии, упаковку и схему доставки следует согласовать до заключения договора.
Хранение и транспортирование
Материал рекомендуется хранить:
- в сухом закрытом складском помещении;
- в герметичной заводской упаковке;
- отдельно от влаги и химически активных веществ;
- с сохранением маркировки партии;
- без смешивания разных марок;
- с защитой тары от повреждений;
- вдали от источников открытого огня и интенсивного нагрева.
Следует исключить пыление при погрузке, пересыпании и дозировании продукта.
Требования безопасности
ФХН представляет собой мелкодисперсный металлургический материал. Образующаяся при работе пыль может попадать в глаза и органы дыхания. Характер опасности и меры обращения определяются паспортом безопасности конкретной продукции.
При работе необходимо использовать:
- местную вытяжную вентиляцию;
- герметичное дозирующее оборудование;
- защитные очки;
- рабочие перчатки;
- специальную одежду;
- подходящие средства защиты органов дыхания;
- оборудование для промышленной уборки пыли.
Не допускается удалять рассыпанный порошок сжатым воздухом. Следует исключать образование пылевого облака и контакт материала с несовместимыми веществами. Работы проводят по утвержденному технологическому регламенту.
Купить феррохрома нитрид ФХН
Предлагаем купить феррохром низкоуглеродистый азотированный марок ФХН-8, ФХН-10 и ФХН-12 по ТУ 24.10.12.270-33-05762312-2022. Материал предназначен для выплавки высокоазотистых, нержавеющих, коррозионностойких, жаропрочных и специальных сталей.
Цена нитрида феррохрома зависит от:
- выбранной марки;
- содержания азота;
- массовой доли углерода;
- объема заказа;
- требований к упаковке;
- наличия продукции;
- условий оплаты;
- пункта назначения;
- способа транспортировки.
Чтобы получить коммерческое предложение, направьте заявку с указанием марки ФХН, необходимого количества, требований к химическому составу и города доставки. По запросу предоставляется паспорт качества партии.
Закажите азотированный низкоуглеродистый феррохром для контролируемого легирования стали хромом и азотом.