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鈦鐵簡介

2020-08-05 09:51:07 點擊數:

主成分為鈦和鐵的鐵合金。還含有鋁、硅、碳、硫、磷、錳等雜質。用作煉鋼脫氧劑、脫硫劑、除氣劑和合金劑。在煉鋼過程中作為合金元素加入鋼中,起到細化組織晶粒、固定間隙元素(C、N)、提高鋼材強度等作用。

物質介紹

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主成分為鈦和鐵的鐵合金。還含有鋁、硅、碳、硫、磷、錳等雜質。用作煉鋼脫氧劑、脫硫劑、除氣劑和合金劑。按含鈦量的不同主要有3個品種:FeTi30(含Ti25.0%~35.0%、Al<8.5%、Si<5.0%),FeTi40(含Ti35.0%~45.0%,Al<9.5%,Si<4.0%)和FeTi70(含Ti65%~75%,A10.5%~5%,Si<0.5%)。此外,還有多種含鈦復合合金如Ti-Si-Fe,Ti-B-Al-V,Ti-B-Al-Cr,Ti-Al,Ni-Ti-Al,Ti-B-Al,Ti-Cr-Al等,用作鈦添加劑。 [1] 
鈦是1791年格雷戈爾(W. Gregor)發現的,但當時未命名,直到1795年克拉普羅特(M. H. Klaproth)發現鈦后,才命名為“Titans”()。羅西(A. Rossi)于1901年提出電鋁熱法冶煉鈦鐵的專利,1937年蘇聯研究鋁熱法冶煉鈦鐵的工藝。從50年代中期起,因廢鈦金屬料的增加,開始生產70%Ti的鈦鐵。中國于1959年在錦州鐵合金廠開始用鋁熱法工業規模生產鈦鐵。

性質與用途

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鈦的原子量為47.90。外層電子結構為3d4s。熔點1667℃。沸點3285℃。密度(20℃)4.5g/cm3。鈦的化學性質較活潑,能與氧、氮、硫、碳生成穩定的化合物。
鈦鐵在煉鋼中用作脫氧劑、除氣劑和碳硫穩定劑。生產鎮靜鋼用鈦脫氧,可以減少鋼錠上部的偏析,改善鋼的質量和提高鋼錠的成材率。鈦與溶解在鋼液中的氮可結合成穩定的氮化鈦,能消除氮對鋼性能的不良影響。鈦與鋼液中的硫生成硫化鈦,可以消除導致熱脆的硫化鐵生成。鈦與碳生成極穩定的碳化鈦,碳化鈦的微??勺柚逛摼ЯiL大,細化鋼的組織,使鋼的強度提高。鈦與碳間的化學親和力大于鉻與碳,在不銹鋼中添加鈦鐵以固定碳,可消除鉻在不銹鋼晶界的貧化現象,提高不銹鋼的抗腐蝕能力。近年來鈦已作為微合金化元素生產高強度低合金鋼。鑄鐵中加入鈦,有助于細晶石墨的生成,還起脫氣、孕育、凈化與細化鑄件組織的作用,提高鑄件耐磨性。耐熱鑄鐵添加鈦可以提高鑄鐵件的耐熱性。此外,超合金與鋁合金生產用含鈦復合合金作添加劑。電焊條用鈦鐵作涂料組分,可以提高焊接質量。
鈦鐵是一種用途較為廣泛的特種合金,在煉鋼過程中作為合金元素加入鋼中,起到細化組織晶粒、固定間隙元素(C、N)、提高鋼材強度等作用。在冶煉不銹鋼和耐熱鋼時,鈦與碳結合成穩定的化合物,能防止碳化鉻生成,從而減少晶間腐蝕,提高鉻鎳不銹鋼的焊接性能。用鈦脫氧的產物易于上浮,鎮靜鋼用鈦脫氧可以減少鋼錠上部的偏析,從而改善鋼錠質量,提高鋼錠的收得率。鈦與溶解在鋼水中的氮結合生成一種穩定的不溶于鋼水的氮化鈦。高鈦鐵又是冶煉鐵基高溫合金和優質不銹鋼等不可缺少的合金材料。隨著鋼質量的提高,品種的增加,對鈦鐵質量及品種的要求越來越高。國際市場對含鈦高的高鈦鐵的需求量較大,但我國目前的鐵合金廠一般只生產普通中、低鈦鐵。對于 w(Ti) = 65%~75%、w(Al) ≤4%的高鈦鐵,很少有廠家正式生產。

現狀

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目前國際市場上供應的高鈦鐵主要是 w(Ti)68­72%、w (Al)<4.0%、w (Si)<0.5%、w (N)<0.4%、w (C)<0.1%、w (S)<0.015%、w (P)<0.02%、w (TO)<1.0%的優質高鈦鐵,這種高鈦鐵采用鈦屑重熔法生產。國內也有采用這種方法來生產高鈦鐵,但成本很高。

 

為了降低煉鋼成本,國內鋼鐵企業采購高鈦鐵時適當放低了要,W 廠生產IF 鋼使用的高鈦鐵要求:w(Ti)>65%、w (Al)<4.5%、w (Si)<0.5%、w (TO)65%、w (Al)<4.0%、w (Si)<0.5%、w (TO)<5.0%。
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