Classificatie van ferrochroom op basis van koolstofgehalte en kwaliteitsaanduiding

Wat ferrochroom is

Ferrochroom is een ferrolegering waarvan de belangrijkste componenten chroom en ijzer zijn, en het is een van de belangrijkste legeringsmiddelen die door de ijzer- en staalindustrie worden gebruikt. Het heeft een hoge hardheid en goede slijtvastheid, en het toevoegen van chroom aan staal verbetert de oxidatieweerstand en corrosieweerstand aanzienlijk - de eigenschap die roestvrij staal roestvast maakt. Commercieel ferrochroom bevat tussen 55% en 75% chroom, waarbij de rest grotendeels uit ijzer bestaat, en wordt geleverd in de vorm van klontjes voor het vullen van de oven of in fracties van grootte voor gebruik in gieterijen en laswerkzaamheden. Omdat chroom in de natuur niet op grote schaal als bruikbaar metaal voorkomt, passeert bijna al het chroom dat het staal binnendringt deze legering.

Classificatie op basis van koolstofgehalte

De standaardmanier om ferrochroom te classificeren is op basis van het koolstofgehalte, dat wordt bepaald door de smeltroute die wordt gebruikt om het te maken. Er worden vier families erkend, en de bereiken vormen de gebruikelijke basis voor kwaliteitsaanduidingen en aankoopspecificaties.

Familie	Koolstofgehalte
Ferrochroom met hoog koolstofgehalte	4 – 10 %
Medium koolstof ferrochroom	0.5 – 4 %
Ferrochroom met laag koolstofgehalte	0.15 – 0.5 %
Microkoolstof ferrochroom	minder dan 0,15%

De classificatie is van belang omdat koolstof een ongewenst element is in veel staalsoorten. Koolstof in roestvrij staal wordt gecontroleerd om neerslag van chroomcarbide aan de korrelgrenzen te voorkomen, waardoor chroom wordt verbruikt en het staal kwetsbaar wordt voor interkristallijne corrosie. Een producent selecteert daarom de goedkoopste ferrochroomfamilie waarvan het koolstofniveau na het legeren nog steeds voldoet aan de definitieve staalspecificatie, in plaats van eenvoudigweg te kopen op basis van het chroomgehalte.

Ferrochroom met hoog koolstofgehalte

Ferrochroom met een hoog koolstofgehalte wordt gemaakt door chroomerts te smelten met een koolstofreductiemiddel in een ondergedompelde boogoven, en het is het grootste volumeproduct van de chroomketen. Het wordt gebruikt voor de bulktoevoeging van chroom aan roestvast staal, gelegeerd staal en gietijzer, waarbij de koolstofopname acceptabel is of later in het procestraject kan worden verwerkt. Een nauw verwante commerciële kwaliteit, ladingchroom, is een materiaal met een hoog koolstofgehalte met chroom in de buurt van 50 tot 55%, geproduceerd voor het roestvrijstalen ladingsmengsel waarbij een lager chroomniveau en een andere Cr/Fe-balans geschikt zijn voor de smelterij. Het slakvolume, het zwavel- en fosforgehalte zijn de gebruikelijke kwaliteitspunten waarover voor deze familie overeenstemming moet worden bereikt.

Medium, laag en microkoolstof ferrochroom

De families met een lager koolstofgehalte worden geproduceerd door het raffineren van vloeibaar ferrochroom met een hoog koolstofgehalte of door andere smeltroutes met een laag koolstofgehalte, waardoor de kosten per ton chroom stijgen. Ferrochroom met middelmatig koolstofgehalte met een koolstofgehalte van 0,5 tot 4% wordt gebruikt in gelegeerde en gereedschapsstaalsoorten waar enige koolstofopname aanvaardbaar is, maar materiaal met een hoog koolstofgehalte zou de specificatie overschrijden. Ferrochroom met laag koolstofgehalte met 0,15 tot 0,5% koolstof en microkoolstofferrochroom met minder dan 0,15% koolstof zijn gereserveerd voor koolstofarme en gestabiliseerde roestvrije kwaliteiten, voor superlegeringen en voor lastoevoegmaterialen, waarbij de koolstof op sporenniveaus moet blijven. Het siliciumgehalte stijgt ook naarmate het koolstofgehalte daalt, en er moet rekening mee worden gehouden wanneer de toevoeging van de legering wordt afgewogen tegen de staalspecificatie.

Een cijferaanduiding lezen

Ferrochroomkwaliteiten worden in een vast patroon geschreven: het FeCr-voorvoegsel, gevolgd door het chroomgehalte en vervolgens de letter C met het maximale koolstofgehalte, bijvoorbeeld FeCr55C10.0 voor een ladingsklasse of FeCr55C0.25 voor een laag koolstofgehalte. De Chinese nationale norm voor ferrochroom, GB/T 5683, gebruikt deze aanduiding samen met limiettabellen voor chroom, koolstof, silicium, zwavel en fosfor. Wanneer in een inkoopspecificatie alleen de familienaam wordt vermeld, dient de koper te vragen naar de volledige aanduiding en de bijbehorende limietentabel, omdat twee leveranciers die dezelfde familie beschrijven toch van mening kunnen verschillen wat betreft koolstofplafond en restelementen.

Het selecteren van de juiste familie

De uiteindelijke koolstofspecificatie van het staal bepaalt meer de familie dan het chroomgehalte.

Zwavel- en fosforlimieten worden strenger naarmate de staalkwaliteit stijgt, dus vraag deze per partij aan.

Het siliciumgehalte in gezinnen met een laag koolstofgehalte draagt ​​bij aan de deoxidatiebalans van de hitte.

De grootte van de klonten moet geschikt zijn voor de laadmethode, of het nu om een ​​ovenemmer of een pollepel gaat.

Certificering per heat is de betrouwbare basis voor het accepteren van een chroom- en koolstofgetal.

Veelgestelde vragen

Vraag: Wat is de belangrijkste basis voor het classificeren van ferrochroom?
Koolstofgehalte, dat het materiaal verdeelt in families met een hoog koolstofgehalte, een middelmatig koolstofgehalte, een laag koolstofgehalte en een microkoolstoffamilie.

Vraag: Hoeveel chroom bevat ferrochroom?
Commercieel ferrochroom bevat 55% tot 75% chroom, waarbij het koolstofgehalte bepalend is voor de familie en het prijsniveau.

Vraag: Wat is het koolstofbereik van ferrochroom met medium koolstof?
Tussen 0,5% en 4% koolstof, tussen de koolstofrijke en koolstofarme families.

Vraag: Wat betekent microkoolstofferrochroom?
Het is de familie met minder dan 0,15% koolstof, gebruikt waar koolstof op sporenniveau moet blijven in het afgewerkte staal.

Vraag: Waarom wordt koolstof zo zorgvuldig gecontroleerd in roestvrij staal?
Koolstof bindt chroom als carbide aan de korrelgrenzen, waardoor chroom uit de vaste oplossing wordt verwijderd en de corrosieweerstand wordt verlaagd.

Vraag: Hoe worden ferrochroomkwaliteiten geschreven?
Als FeCr-voorvoegsel met het chroomgehalte en een C-cijfer voor maximale koolstof, zoals FeCr55C10.0 of FeCr55C0.25.