Klassifizierung von Ferrochrom nach Kohlenstoffgehalt und Sortenbezeichnung
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Was Ferrochrom ist
Ferrochrom ist eine Ferrolegierung, deren Hauptbestandteile Chrom und Eisen sind, und es ist eines der wichtigsten Legierungsmittel, die in der Eisen- und Stahlindustrie verwendet werden. Es verfügt über eine hohe Härte und eine gute Verschleißfestigkeit, und die Zugabe von Chrom zu Stahl verbessert die Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit deutlich -, die Eigenschaft, die Edelstahl rostfrei macht. Kommerzielles Ferrochrom enthält zwischen 55 % und 75 % Chrom, der Rest besteht größtenteils aus Eisen, und es wird in Klumpenform zur Ofenbeschickung oder in gemahlenen Fraktionen für Gießerei- und Schweißzwecke geliefert. Da Chrom in der Natur nicht in großem Umfang als verwertbares Metall vorkommt, gelangt fast das gesamte Chrom, das in den Stahl gelangt, durch diese Legierung.
Klassifizierung nach Kohlenstoffgehalt
Die Standardmethode zur Klassifizierung von Ferrochrom ist der Kohlenstoffgehalt, der durch die Schmelzroute bestimmt wird, auf der es hergestellt wird. Es werden vier Familien erkannt, und die Bereiche bilden die übliche Grundlage für Sortenbezeichnungen und Kaufspezifikationen.
| Familie | Kohlenstoffgehalt |
|---|---|
| Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt | 4 – 10 % |
| Ferrochrom mit mittlerem Kohlenstoffgehalt | 0.5 – 4 % |
| Kohlenstoffarmes Ferrochrom | 0.15 – 0.5 % |
| Mikrokohlenstoff-Ferrochrom | weniger als 0,15 % |
Die Klassifizierung ist wichtig, da Kohlenstoff in vielen Stählen ein unerwünschtes Element ist. Der Kohlenstoffgehalt in rostfreiem Stahl wird kontrolliert, um die Ausfällung von Chromkarbid an den Korngrenzen zu vermeiden, die Chrom verbraucht und den Stahl anfällig für interkristalline Korrosion macht. Ein Hersteller wählt daher die günstigste Ferrochromfamilie aus, deren Kohlenstoffgehalt nach dem Legieren immer noch der endgültigen Stahlspezifikation entspricht, anstatt einfach nur nach dem Chromgehalt zu kaufen.
Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt
Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt wird durch Schmelzen von Chromerz mit einem Kohlenstoffreduktionsmittel in einem Unterpulverofen hergestellt und ist das Produkt mit dem größten Volumen in der Chromkette. Es wird für die Massenzugabe von Chrom zu rostfreien Stählen, legierten Stählen und Gusseisen verwendet, bei denen die Kohlenstoffaufnahme akzeptabel ist oder später im Prozessverlauf behandelt werden kann. Eine eng verwandte kommerzielle Qualität, Chargenchrom, ist ein Material mit hohem Kohlenstoffgehalt und einem Chromgehalt im Bereich von 50 bis 55 %, das für die Chargenmischung aus rostfreiem Stahl hergestellt wird, wo ein niedrigerer Chromgehalt und ein anderes Cr/Fe-Gleichgewicht für die Schmelzerei geeignet sind. Schlackenvolumen, Schwefel- und Phosphorgehalt sind die üblichen Qualitätskriterien, auf die man sich bei dieser Familie einigen kann.
Ferrochrom mit mittlerem, niedrigem und Mikrokohlenstoffgehalt
Die Familien mit niedrigerem Kohlenstoffgehalt werden durch Raffinierung von flüssigem Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt oder durch andere Schmelzverfahren mit niedrigem Kohlenstoffgehalt hergestellt, was die Kosten pro Tonne Chrom erhöht. Ferrochrom mit mittlerem Kohlenstoffgehalt und 0,5 bis 4 % Kohlenstoff wird in Legierungs- und Werkzeugstählen verwendet, bei denen eine gewisse Kohlenstoffaufnahme tolerierbar ist, Materialien mit hohem Kohlenstoffgehalt jedoch die Spezifikation überschreiten würden. Ferrochrom mit niedrigem Kohlenstoffgehalt mit 0,15 bis 0,5 % Kohlenstoff und Mikrokohlenstoff-Ferrochrom mit weniger als 0,15 % Kohlenstoff sind für kohlenstoffarme und stabilisierte Edelstahlsorten, für Superlegierungen und für Schweißzusätze reserviert, bei denen der Kohlenstoff im Spurenbereich bleiben muss. Mit sinkendem Kohlenstoff steigt auch der Siliziumgehalt, und Silizium muss berücksichtigt werden, wenn der Legierungszusatz mit der Stahlspezifikation abgeglichen wird.
Lesen einer Notenbezeichnung
Ferrochrom-Qualitäten werden nach einem festen Muster geschrieben: dem Präfix FeCr, gefolgt vom Chromgehalt und dann dem Buchstaben C mit dem maximalen Kohlenstoffgehalt, zum Beispiel FeCr55C10,0 für eine Ladungssorte oder FeCr55C0,25 für eine Sorte mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Die chinesische nationale Norm für Ferrochrom, GB/T 5683, verwendet diese Art der Bezeichnung zusammen mit Grenzwerttabellen für Chrom, Kohlenstoff, Silizium, Schwefel und Phosphor. Wenn in einer Einkaufsspezifikation nur der Familienname genannt wird, sollte der Käufer nach der vollständigen Bezeichnung und der zugehörigen Grenzwerttabelle fragen, da zwei Lieferanten, die dieselbe Familie beschreiben, immer noch Unterschiede in Bezug auf die Kohlenstoffobergrenze und die restlichen Elemente aufweisen können.
Auswahl der richtigen Familie
Die endgültige Kohlenstoffspezifikation des Stahls bestimmt die Familie mehr als der Chromgehalt.
Die Grenzwerte für Schwefel und Phosphor werden mit steigender Stahlqualität strenger, fragen Sie daher pro Los nach ihnen.
Der Siliziumgehalt in kohlenstoffarmen Familien trägt zum Desoxidationsgleichgewicht der Hitze bei.
Die Klumpengröße muss zur Beschickungsmethode passen, sei es ein Ofenkübel oder eine Pfannenzugabe.
Die Zertifizierung pro Schmelze ist die verlässliche Grundlage für die Anerkennung eines Chrom- und Kohlenstoffgehalts.
Häufig gestellte Fragen
F: Was ist die Hauptgrundlage für die Klassifizierung von Ferrochrom?
Kohlenstoffgehalt, der das Material in Familien mit hohem Kohlenstoffgehalt, mittlerem Kohlenstoffgehalt, niedrigem Kohlenstoffgehalt und Mikrokohlenstoff unterteilt.
F: Wie viel Chrom enthält Ferrochrom?
Kommerzielles Ferrochrom enthält 55 % bis 75 % Chrom, wobei der Kohlenstoffgehalt über die Familie und das Preisniveau entscheidet.
F: Was ist der Kohlenstoffbereich von Ferrochrom mit mittlerem Kohlenstoffgehalt?
Zwischen 0,5 % und 4 % Kohlenstoff und liegt zwischen den Familien mit hohem und niedrigem Kohlenstoffgehalt.
F: Was bedeutet Mikrokohlenstoff-Ferrochrom?
Es handelt sich um die Familie mit weniger als 0,15 % Kohlenstoff, die dort eingesetzt wird, wo der Kohlenstoff im fertigen Stahl in Spuren bleiben muss.
F: Warum wird der Kohlenstoffgehalt in Edelstahl so sorgfältig kontrolliert?
Kohlenstoff bindet Chrom als Karbid an den Korngrenzen, wodurch Chrom aus der festen Lösung entfernt und die Korrosionsbeständigkeit verringert wird.
F: Wie werden Ferrochrom-Qualitäten angegeben?
Als FeCr-Präfix mit dem Chromgehalt und einer C-Zahl für maximalen Kohlenstoff, etwa FeCr55C10,0 oder FeCr55C0,25.
