Waar wordt ferro-titaniumpoeder voor gebruikt? Kwaliteiten, maaswijdten en taken
Laat een bericht achter
Ferro-titaniumpoeder is een titanium-dragende moederlegering die in fijnverdeelde vorm wordt geleverd voor toepassingen waarbij de oplossnelheid, dispersie en oppervlakte belangrijker zijn dan bulkverwerking. Het wordt gebruikt als deoxidatiemiddel en stikstofvanger bij de staalproductie, als korrel{2}}raffinagetoevoeging in gespecialiseerd staal, bij lastoevoegmaterialen en elektrodecoatings, en in de poedermetallurgie en aanverwante sinterroutes.
Wat is Ferro-titaniumpoeder?
De basislegering is ijzer en titanium, geproduceerd door aluminothermische reductie en vervolgens gebroken en gezeefd. Kwaliteiten zijn genoemd naar hun nominale titaniumniveau, en de Chinese nationale specificatie voor de legeringsfamilie, GB/T 3282, heeft betrekking op ferrotitaniumkwaliteiten in het aanduidingsbereik FeTi30, FeTi40 en FeTi70, waarbij het nummer de band met het titaniumgehalte aangeeft. Poeder is afgeleid van een gezeefde legering en de poederspecificatie voegt normaal gesproken een deeltjesgrootteverdeling, een vochtlimiet en een controle op fijne deeltjes toe die tijdens opslag oxideren.
| Nominaal cijfer | Titaniumgehalte | Typische poedersneden | Belangrijkste plicht |
|---|---|---|---|
| FeTi30 | Ongeveer 30% Ti | -40 mesh, -100 mesh | Deoxidatie van staal, gevulde draad |
| FeTi40 | Ongeveer 40% Ti | -100 mesh, -200 mesh | Korrelgroottecontrole, lastoevoegmaterialen |
| FeTi70 | Ongeveer 70% Ti | -200 mesh, -325 mesh | Precisielegeringen, poedermetallurgie |
Deoxidatie en stikstofverwijdering
Titanium heeft een zeer hoge affiniteit voor zuurstof, stikstof en koolstof, waardoor deze uit de oplossing worden verwijderd voordat ze schadelijke insluitsels of porositeit kunnen vormen. In een staalproductiepan verlaagt een toevoeging van titanium de opgeloste zuurstof en combineert het met stikstof om stabiele titaniumnitridedeeltjes te vormen die vast blijven bij walstemperaturen. Omdat bij de vorming van titaniumnitride ruwweg 3,4 delen titanium worden verbruikt voor elk massadeel stikstof, wordt de dosering berekend op basis van de reststikstofanalyse van de warmte, en niet op basis van een algemene toevoegingssnelheid.
Dezelfde affiniteit verklaart twee regels die de smelterij moet respecteren. Voeg titanium eerst laat toe, na deoxidatie met aluminium of silicium, anders wordt het titanium besteed aan zuurstof die een goedkoper element had kunnen verwijderen. In de tweede plaats moet de toevoeging onder de bovengrens van de specificatie blijven, omdat de terugwinning van titanium sterk afhankelijk is van het slakoxidatiepotentieel en van de insluitingsbelasting die al in het bad aanwezig is.
Korrelgroottecontrole en microlegeringen
Titaniumnitride- en titaniumcarbidedeeltjes leggen de austenietkorrelgrenzen vast tijdens het opnieuw verwarmen, waardoor de korrelgroei in de door de laswarmte beïnvloede zone en in genormaliseerd constructiestaal wordt beperkt. Tests voor dat gedrag zijn gebaseerd op het meten van de korrelgrootte, waarbij de standaardreferentie ASTM E112 is voor het bepalen van de gemiddelde korrelgrootte, waarbij de onderscheppings- en planimetrische methoden het meest worden gebruikt op productiecoupons. Poedervormige toevoeging werkt goed voor deze taak omdat dispersie van een fijne toevoeging een meer uniforme deeltjesverdeling geeft dan een enkele klomp, en uniformiteit wordt omgezet in een consistente korrelgrootte.
Lastoevoegmaterialen en gevulde draad
In elektrodecoatings en fluxformuleringen past ferrotitaniumpoeder het titaniumniveau aan de classificatie-eis van het verbruiksartikel aan, waarbij de classificatie systemen volgt zoals AWS A5.1 voor met koolstofstaal bedekte elektroden. Titanium in de coating stabiliseert de boog, verfijnt het overgedragen metaal en verbetert de loslaatbaarheid van de slak. Voor het opscheppen van structurele en roestvrije hitte wordt het poeder omhuld met gevulde draad, zodat een gecontroleerde massa op een bepaalde diepte in de smelt kan worden gevoerd met een reproduceerbaar herstel.
Poedermetallurgie en Sinteren
In de poedermetallurgie wordt ferrotitaniumpoeder gemengd met ijzer- en staalpoeders om de microstructuur tijdens het sinteren te wijzigen, en het wordt gebruikt in sommige hard- formuleringen van hardbekledings- en wrijvingsmateriaal. Hier domineert de deeltjesgrootteverdeling: een grove snede scheidt zich af in de blender, terwijl een te-fijne snede oxideert voordat de sintercyclus begint en een inconsistente chemie in het geperste deel veroorzaakt. Een specificatie, een vochtlimiet en een lage-zuurstofpakking zijn allemaal nodig voor deze toepassing.
Hantering, verpakking en opslag
Titanium-houdende poeders zijn pyrofoor als ze fijn en droog zijn, dus worden ze onder gecontroleerde omstandigheden verwerkt: geen open vuur, geaarde apparatuur,- vonkvrij gereedschap en stofafzuiging bij het mengstation. De verpakking bestaat normaal gesproken uit vochtbarrièrezakken van 25 kg- of bulkzakken van 1000 kg met een binnenvoering. Opslagruimtes blijven droog omdat oppervlakteoxidatie het actieve titanium verbruikt en geleidelijk de terugwinning uit de smelt vermindert.
Veelgestelde vragen
Q:Wat is het belangrijkste gebruik van ferro-titaniumpoeder?
A: Het belangrijkste industriële gebruik ervan is als deoxidatiemiddel en stikstofvanger bij de staalproductie, ondersteund door toepassingen in graanverfijning, lastoevoegmaterialen en poedermetallurgiemenging.
Q:Hoeveel titanium is nodig voor een stikstofdoel?
A: Bij de stoichiometrische vorming van titaniumnitride wordt ongeveer 3,4 kg titanium per kg stikstof verbruikt, dus de toevoeging wordt berekend op basis van de gemeten resterende stikstof, rekening houdend met terugwinningsverliezen.
Q:Welke poedermaaswijdte moet worden besteld?
A: Pas de snede aan de toevoegingsmethode aan: -40 tot -100 mesh voor het afsnijden van gevulde draad en pollepel, en -200 tot -325 mesh waar snelle oplossing of een fijne dispersie in een mengsel vereist is.
Q:Waarom wordt titanium toegevoegd na deoxidatie van aluminium?
A: Titanium wordt verbruikt door de resterende opgeloste zuurstof. Door eerst zuurstof te verwijderen met een goedkopere deoxidatiemiddel blijft het titanium beschikbaar om te combineren met stikstof en koolstof zoals bedoeld.
Q:Hoe wordt de korrelverfijning van titanium geverifieerd?
A: Door de korrelgrootte van geprepareerde monsters te meten, bijvoorbeeld volgens de methoden beschreven in ASTM E112, en het resultaat te correleren met het titanium- en stikstofgehalte van de hitte.
Q:Is ferro-titaanpoeder gevaarlijk bij opslag?
A: Fijne titanium-dragende poeders kunnen in de lucht ontbranden, dus bewaar ze droog, in afgesloten zakken of voeringen, uit de buurt van ontstekingsbronnen en met geaarde verwerkingsapparatuur.
