Феррованадий

Феррованадий — легирующий сплав железа и ванадия, применяемый в сталеплавильном и литейном производстве для введения ванадия в расплав. Содержание ванадия в сплаве, в зависимости от марки, составляет от 35,0 до 85,0% по массе. Сплав получают путём восстановления пятиокиси ванадия V₂O₅ — алюминотермическим методом или в электродуговых печах.

Производство и поставка феррованадия регламентированы ГОСТ 27130-94 (ИСО 5451-80) «Феррованадий. Технические требования и условия поставки».

Марки феррованадия и химический состав по ГОСТ 27130-94

ГОСТ 27130-94 устанавливает как международные марки (FeV40, FeV60, FeV80 по ИСО 5451-80), так и дополнительные российские марки (Таблица 1а). Наиболее распространены в российской практике марки ФВд50 и ФВд80.

Расшифровка маркировки

В обозначении марки: «Ф» — ферросплав, «Вд» — ванадий, цифра — номинальное содержание ванадия. Дополнительный суффикс «У» с числом указывает на нормированное максимальное содержание углерода. Например, марка ФВд50У0,3 — ванадий не менее 50%, углерод не более 0,3%.

Таблица химического состава (российские марки, ГОСТ 27130-94, Таблица 1а)

Марка	V, %	C, % не более	Si, % не более	Al, % не более	Mn, % не более	S, % не более	P, % не более	As, % не более
ФВд50	не менее 50,0	0,30	2,0	2,5	0,2	0,10	0,10	0,05
ФВд80	75,0–85,0	0,30	2,0	1,5	0,50	0,05	0,06	0,06

Для ФВд80 дополнительно нормируются: Cu ≤ 0,10%, Ni ≤ 0,15%.

Выбор между ФВд50 и ФВд80 в первую очередь определяется требованиями к содержанию фосфора: марка ФВд80 имеет более жёсткое ограничение по фосфору (P ≤ 0,06%), что принципиально для легирования ответственных марок стали. ФВд50 с P ≤ 0,10% применяется для чугунов и менее критичных сортов стали.

По согласованию с потребителем в наименовании марки может быть указан нормированный предел по углероду. Химический состав партии возможно скорректировать по требованию покупателя в пределах, установленных ГОСТ 27130-94.

Влияние ванадия на структуру и свойства стали

Ванадий обладает высокой склонностью к карбидообразованию: при введении в расплав он образует мелкодисперсные карбиды и нитриды, которые равномерно распределяются в матрице. Это приводит к двум взаимосвязанным эффектам.

Во-первых, дисперсные частицы карбидов VC тормозят рост аустенитного зерна при нагреве, обеспечивая мелкозернистую структуру — даже при высоких температурах нагрева под закалку. Во-вторых, ванадий, растворяясь в феррите, повышает предел текучести и улучшает соотношение предела текучести к временному сопротивлению разрыву, что увеличивает запас упругости стали.

Добавка ванадия в количестве 0,15–0,20% уже заметно влияет на свойства стали. В более высоких концентрациях карбиды ванадия повышают твёрдость, износостойкость и сопротивление ударным нагрузкам. Ванадий применяется, как правило, в комбинации с хромом, никелем, молибденом или вольфрамом.

Азотированный феррованадий используют для легирования нержавеющих и морозостойких сталей: азот в составе такого сплава одновременно является легирующим элементом и стабилизирует аустенит.

Стали, легируемые феррованадием

Феррованадий используется при выплавке широкого спектра сталей:

• Конструкционные стали — для деталей, работающих при динамических нагрузках: пружины, рессоры, коленчатые валы, детали трансмиссий. Ванадиевые и хромованадиевые стали применяются в авиастроении, автомобильной, железнодорожной и котлостроительной промышленности.
• Инструментальные быстрорежущие стали — ванадий входит в состав большинства быстрорезов как карбидообразующий элемент, обеспечивающий режущую кромку и износостойкость.
• Жаропрочные и нержавеющие стали — в комбинации с хромом, никелем и молибденом ванадий применяется для деталей энергетического оборудования, химических аппаратов, трубопроводов атомной техники и судовых конструкций.
• Чугуны — феррованадий с повышенным содержанием фосфора вводят в чугунные отливки для измельчения структуры и повышения механических характеристик.

Подробнее о смежных ферросплавах, применяемых совместно с феррованадием при легировании стали, — на странице Ферросплавы и в разделе Ферровольфрам.

Фракционный состав и форма поставки

По ГОСТ 27130-94 (п. 5.3) феррованадий поставляется дроблёным, в кусках массой не более 5 кг. Стандарт устанавливает базовые требования к фракционному составу: количество мелочи, проходящей через сито 10×10 мм, не должно превышать 5% от массы партии; мелочь мельче 2×2 мм — не более 3%.

По требованию покупателя феррованадий изготовляют в определённых классах крупности согласно Таблице 2 ГОСТ 27130-94. Конкретные диапазоны размеров частиц, в том числе отличающиеся от стандартных, могут устанавливаться по договорённости сторон (п. 5.3.3).

Поверхность и излом кусков не должны быть загрязнены песком, шлаком и другими инородными материалами. Допускается налёт оксидной плёнки и следы противопригарных материалов. Чистота поверхности и излома оценивается визуально и является показателем качества.

Маркировка и упаковка

Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение феррованадия — по ГОСТ 26590-85 «Ферросплавы. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение».

Сопроводительный документ на партию должен содержать: наименование сплава и марку, класс крупности, номер партии, химический состав, дату изготовления, штамп ОТК, количество и массу грузовых мест (брутто и нетто), обозначение нормативного документа (ГОСТ 27130-94).

Поставка феррованадия

Реализуем феррованадий марок ФВд50 и ФВд80 по ГОСТ 27130-94 в заявочном порядке. Химический состав и класс крупности — по согласованию. Отгрузка партиями по России.