Ферромарганец

Ферромарганец — двойной сплав марганца и железа с массовой долей Mn от 65 до 95 %. Применяется в сталеплавильном производстве как раскислитель и легирующая добавка. Нормируется по ГОСТ 4755-91 (гармонизирован с ИСО 5446-80).

Применение ферромарганца в металлургии

Марганец — один из немногих элементов, который одновременно раскисляет, десульфурирует и легирует сталь. Ферромарганец занимает первое место в объёме потребления среди всех ферросплавов: свыше 90 % производимого марганца расходуется в чёрной металлургии.

Основные функции ферромарганца в сталеплавильной ванне:

• Раскисление — марганец реагирует с растворённым кислородом, переводя его в шлак; применяется при выплавке практически всех марок стали. Ориентировочный расход на раскисление — около 0,9 % от массы стали.
• Десульфуризация — марганец связывает серу в сульфид MnS, уменьшая её вредное влияние на пластичность при горячей обработке давлением.
• Легирование — повышает твёрдость, ударную вязкость и износостойкость стали. Высокомарганцовистые стали (типа 110Г13Л — сталь Гадфилда) применяются в дробильном и землеройном оборудовании, железнодорожных крестовинах и стрелках.
• Электродное производство — ферромарганец входит в состав обмазок сварочных электродов.

Марки ферромарганца по ГОСТ 4755-91

ГОСТ предусматривает четыре марки, разделённые по содержанию углерода на три группы. Внутри каждой марки выделяют два класса по фосфору: А (низкофосфористый) и Б (допускает повышенный фосфор).

Класс А и класс Б — в чём разница

Фосфор в стали необратимо ухудшает хладостойкость и пластичность. Для легирования ответственных марок стали (трубные, конструкционные, инструментальные) применяют только сплавы класса А с минимальным содержанием P. Класс Б допустим там, где фосфор не является критичным параметром — как правило, при раскислении рядовых марок стали.

Химический состав ферромарганца низкоуглеродистого

Марка	Mn, %	C, % max	Si, % max	P, % max	S, % max
ФМн90 (А)	85,0–95,0	0,5	1,8	0,05	0,02
ФМн90 (Б)	85,0–95,0	0,5	1,8	0,30	0,02

Химический состав ферромарганца среднеуглеродистого

Марка	Mn, %	C, % max	Si, % max	P, % max	S, % max
ФМн88 (А)	85,0–95,0	2,0	3,0	0,10	0,02
ФМн88 (Б)	85,0–95,0	2,0	3,0	0,40	0,02

Химический состав ферромарганца высокоуглеродистого

Марка	Mn, %	C, % max	Si, % max	P, % max	S, % max
ФМн78 (А)	75,0–82,0	7,0	6,0	0,05	0,02
ФМн78 (Б)	75,0–82,0	7,0	6,0	0,70	0,02
ФМн70 (А)	65,0–75,0	7,0	6,0	0,30	0,02
ФМн70 (Б)	65,0–75,0	7,0	6,0	0,70	0,02

Источник: ГОСТ 4755-91 (ИСО 5446-80), таблицы 1–4. Все значения — массовая доля в процентах.

Как выбрать марку

ФМн90 — оптимален там, где содержание углерода в конечной стали критично: инструментальные, нержавеющие, электротехнические стали с жёсткими ограничениями по C. Самая высокая концентрация марганца в партии.

ФМн88 — универсальная марка для конструкционных и легированных сталей с умеренными требованиями к углероду. Допустимое содержание C до 2 % достаточно широко.

ФМн78 и ФМн70 — высокоуглеродистые марки; применяются прежде всего для массового раскисления рядовой и низколегированной стали, где содержание углерода в ферросплаве не является ограничением. ФМн78 содержит больше марганца — предпочтительнее там, где важна точность легирования по Mn. ФМн70 — более распространённая и доступная марка для раскисления в широком потоке.

При легировании ответственных марок стали (трубные, судостроительные, конструкционные по ударной вязкости при низких температурах) необходимо указывать класс А независимо от марки по углероду.

Фракции и гранулометрический состав

По ГОСТ 4755-91 ферромарганец поставляется в кусках массой не более 20 кг или в дроблёном виде. Количество мелочи, проходящей через сито с ячейкой 20×20 мм, не должно превышать:

• 15 % массы партии — для низко- и среднеуглеродистых марок (ФМн90, ФМн88);
• 10 % массы партии — для высокоуглеродистого ФМн78;
• 20 % массы партии — для высокоуглеродистого ФМн70.

Допускается присутствие кусков массой свыше 20 кг в количестве не более 5 % от массы партии.

По требованию потребителя ГОСТ допускает поставку по классам крупности — с указанием конкретного диапазона размеров частиц в заявке.

Методы формирования партий при поставке

ГОСТ 4755-91 предусматривает два способа комплектования партии:

• Поплавочный — партия состоит из сплава одной плавки или одного непрерывного её участка. Обеспечивает однородность химического состава внутри партии.
• Помарочный — партия объединяет несколько плавок одной марки. Применяется при необходимости набора большего тоннажа; состав отдельных плавок может незначительно различаться в пределах нормы ГОСТ.

Что указывать при заказе ферромарганца

Для корректного оформления поставки в заявке необходимо указать:

• марку (ФМн70, ФМн78, ФМн88 или ФМн90);
• класс по фосфору (А или Б);
• требуемый химический состав — если нужны более узкие допуски, чем стандартные по ГОСТ;
• фракцию или гранулометрический класс;
• метод формирования партии (поплавочный или помарочный);
• количество в тоннах.

Смотрите также: ферросплавы и ферросиликомарганец МнС17 — марганецсодержащий ферросплав с пониженным содержанием углерода за счёт кремния.