ФХ800А сплав

Феррохром ФХ800А — высокоуглеродистый ферросплав на основе хрома и железа с максимальным содержанием углерода 8%. Относится к группе ферросплавов, применяемых в чёрной металлургии для введения хрома в расплав стали.

Расшифровка марки ФХ800А

В обозначении марки по ГОСТ 4757-91 (ИСО 5448-81):

• Ф — железо (основа);
• Х — хром (ведущий элемент);
• 800 — максимальная массовая доля углерода, выраженная в сотых долях процента (800 → не более 8,00%);
• А — пониженное содержание фосфора (в отличие от марок с индексом Б).

Высокоуглеродистый феррохром (4–9% С) является наиболее распространённой и доступной группой феррохромовых сплавов. Марки ФХ800А и ФХ850А занимают основной объём производства в этой группе.

Химический состав ФХ800А по ГОСТ 4757-91

Нормируемые элементы для марки ФХ800А (высокоуглеродистый феррохром, пониженное содержание фосфора):

Элемент	Массовая доля, %	Примечание
Cr	не менее 65,0	ведущий элемент
C	не более 8,0	цифровой индекс марки
Si	не более 2,0	снижается до 1,5% по требованию
S	не более 0,06	снижается до 0,03% по требованию
P	не более 0,03	индекс «А» — пониженный P
Fe	остаток	отдельно не нормируется

По требованию покупателя ГОСТ допускает поставку ФХ800А с массовой долей кремния не более 1,5%, а также с повышенным содержанием кремния 5,0–10,0% и серой не более 0,03% — для специальных применений.

Стандарт распространяется на весь диапазон содержания хрома от 45 до 95%, однако для марки ФХ800А нормируется минимум 65% Cr. Фактическое содержание Cr в конкретных плавках указывается в сертификате качества.

Физические свойства феррохрома ФХ800А

Феррохром ФХ800А — твёрдая кристаллическая масса серо-серебристого цвета с металлическим блеском. Основная структурная составляющая — карбиды хрома и железа типа (Cr,Fe)₇C₃, характерные для высокоуглеродистых хромовых сплавов.

Температура плавления высокоуглеродистого феррохрома состава 65–70% Cr, 6–8% C составляет около 1500–1550°С. Это ниже температуры плавления чистого хрома (1855°С), что облегчает растворение сплава в жидкой стали и снижает угар хрома при легировании.

По ГОСТ 4757-91 (п. 4.3.6) средняя плотность высокоуглеродистого феррохрома должна быть не менее 6,8 г/см³ — это требование к насыпной (средней кусковой) плотности партии, по которому контролируется наличие пустот и пористости.

Поверхность кусков может иметь оксидную плёнку и следы противопригарных материалов. Резко выраженные включения шлака, песка и других посторонних материалов на поверхности и изломе не допускаются.

Производство высокоуглеродистого феррохрома

ФХ800А выплавляют в рудовосстановительных электропечах закрытого типа мощностью 10–21 МВА при линейном напряжении 140–190 В. Это единственный промышленный метод для высокоуглеродистых марок (6–8% С): силикотермический (внепечной) способ применяется только для низко- и среднеуглеродистого феррохрома.

Шихта состоит из трёх компонентов:

• Хромитовая руда или концентрат с высоким отношением Cr₂O₃/FeO — основной источник хрома и железа;
• Коксик — углеродистый восстановитель, восстанавливает оксиды Cr и Fe до металла и одновременно насыщает сплав углеродом;
• Кварцит — флюс для регулирования состава и температуры плавления шлака.

Плавка ведётся непрерывным процессом. Углерод из кокса восстанавливает Cr₂O₃ и FeO, образуя карбиды хрома (Cr,Fe)₇C₃. Сплав периодически выпускают из печи в ковши, после чего разливают в плоские изложницы для получения кусков или подвергают грануляции (для передельного феррохрома). Шлак работает как электрическое сопротивление в ванне печи, поэтому его состав и температура плавления (~1620–1650°С) критичны для стабильности процесса.

Применение ФХ800А при легировании стали

Из-за высокого содержания углерода ФХ800А используют только в тех марках сталей, где повышенный углерод допустим по технологии или компенсируется расчётом шихты. Это принципиальное ограничение: для нержавеющих и низкоуглеродистых конструкционных сталей применяют марки с C ≤ 0,5%.

Основные области применения ФХ800А:

• Инструментальные хромистые стали (9ХС, ХВГ, Х6ВФ, Х12МФ и др.) — хром обеспечивает глубокую прокаливаемость, твёрдость и износостойкость режущей кромки;
• Штамповые стали для холодной деформации (Х12, Х12МФ, Х12ФЛ) — высокое содержание Cr и C образует карбидную эвтектику, резко повышающую износостойкость;
• Подшипниковые стали (ШХ15 и аналоги) — хром повышает прокаливаемость и обеспечивает равномерное распределение мелких карбидов после отжига;
• Быстрорежущие стали — применяется при расчётном ведении плавки с учётом углеродного баланса: каждая тонна ФХ800А вносит в сталь до 80 кг углерода, что необходимо учитывать при составлении шихты.

При легировании хром повышает прокаливаемость стали (способность закаливаться на большую глубину), твёрдость и сопротивление истиранию, а также жаростойкость при температурах до 700°С. В высокоуглеродистых сталях избыточный хром образует специальные карбиды, которые не растворяются при нагреве под закалку и сохраняются в структуре, дополнительно повышая износостойкость.

Подробнее о видах и марках феррохрома — в соответствующем разделе каталога.

Безопасность при работе с феррохромом

По данным ГОСТ 4757-91 (раздел 5), пыль феррохрома малотоксична, обладает умеренным фиброгенным действием и по степени воздействия на организм человека относится к 3-му классу опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007 и ГОСТ 12.1.005. Актуальные значения ПДК пыли феррохрома в воздухе рабочей зоны установлены действующими санитарными нормами ГН 2.2.5.3532-18.

При дроблении, пересыпке, транспортировке феррохрома необходимо обеспечить местную вытяжную вентиляцию и применять средства защиты органов дыхания от пыли.

Формы поставки ФХ800А

По ГОСТ 4757-91 (ИСО 5448-81) феррохром ФХ800А поставляется в следующих видах:

Форма поставки	Параметр
Куски	масса одного куска не более 20 кг
Чушки (класс крупности 1)	масса одной чушки не более 30 кг; размер кусков 100–315 мм
Дроблёные частицы (классы 2–7)	классы крупности: 2 (50–200 мм), 3 (5–200 мм), 4 (5–100 мм), 5 (20–50 мм), 6 (5–50 мм), 7 (5–20 мм)
Гранулы	максимальный размер 50 мм; параметры согласуются с покупателем

Каждая партия сопровождается документом о качестве с указанием марки, класса крупности, химического состава партии, даты изготовления и номера ГОСТ. Стандарт ГОСТ 4757-91 гармонизирован с международным ИСО 5448-81.