* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
33 Ж Е Л Е З А СПЛАВЫ 34 мени. Д л я н е б о л ь ш и х по р а з м е р у магнитов и с п о л ь зуется с т а л ь У 1 0 - У 1 2 , к - р а я после з а к а л к и дает # = = 60—65 эрстед (Ое) и В = 8000—8500 гаусс (G). О т п у с к с н и ж а е т Н , однако отпуск п р и н и з к о й темп-ре (150—200°) все ж е необходим, т. к. м а г н и т н ы е свой ства з а к а л е н н ы х и н е о т п у щ е н н ы х с т а л е й и з м е н я ю т с я вследствие с т а р е н и я , Д л я и з г о т о в л е н и я более к р у п н ы х м а г н и т о в к углеродистым с т а л я м д о б а в л я е т с я 1,5—3,5% Сг, что у в е л и ч и в а е т п р о к а л и в а е м о с т ь с т а л и . Магнитные х а р а к т е р и с т и к и п р и этом с у щ е с т в е н н о не меняются. Д л я и з г о т о в л е н и я мощных п о с т о я н н ы х магнитов и с п о л ь з у ю т с я с п л а в ы ж е л е з а с никелем и а л ю м и н и е м . В с п л а в е Fe с 22—34% N i и 11—14% А1 м о ж н о п о л у чить к о э р ц и т и в н у ю с и л у до 400—500 Ое п р и остаточ ной и н д у к ц и и 6000—7000 G. В Ж . с , п о д в е р г а е м ы е переменному н а м а г н и ч и в а н и ю , вводится Si. Т . н а з . т р а н с ф о р м а т о р н а я с т а л ь с о д е р ж и т ок. 4% Si и мини м а л ь н о е к о л и ч е с т в о д р у г и х элементов. Si раство р я е т с я в Fe, п о в ы ш а я его э л е к т р о с о п р о т и в л е н и е , чем у м е н ь ш а е т п о т е р и на т о к и Ф у к о и, к р о м е того, р а с к и с л я е т Fe, чем способствует уменьшению к о э р ц и т и в н о й с и л ы . В тех с л у ч а я х , когда от м а г н и т о м я г к о г о мате риала требуется также и повышенная вязкость, упо т р е б л я ю т так н а з ы в юмую д и н а м н у ю с т а л ь , я в л я ю щ у ю ся б е з у г л е р о д и с т ы м Ж . с. с 1 % Si. П о магнитным свойствам д и н а м н а я с т а л ь уступает т р а н с ф о р м а т о р н о й , но она о б л а д а е т б о л ь ш е й п л а с т и ч н о с т ь ю и в я з костью. V I I I . Ф е р р о с п л а в ы . С п л а в ы Fe с д р у г и м и элемен тами, и с п о л ь з у е м ы е к а к п р о м е ж у т о ч н ы е ш и х т о в ы е м а т е р и а л ы в произ-ве л е г и р о в а н н ы х с т а л е й , н а з . фер росплавами. Их получают восстановлением руд, к о н ц е н т р а т о в р у д и чистых о к и с л о в м е т а л л о в у г л е р о дом и л и м е т а л л а м и . В о с с т а н о в л е н и е углеродом произ водят в доменных и л и э л е к т р и ч . п е ч а х , а м е т а л л а м и — в с п е ц и а л ь н ы х ш а х т а х . Последний способ н а з ы в а е т ся внепечным, и л и металлотермическим; восстановите лем обычно с л у ж а т а л ю м и н и й (см. Алюминотермия), р е ж е к р е м н и й и д р . Н а и б о л е е дешевым способом получения ферросплавов является производство их в о т к р ы т ы х (реже з а к р ы т ы х ) д у г о в ы х э л е к т р и ч . п е ч а х с непрерывными самоспекающимися углеродистыми электродами. Ф е р р о б о р с о д е р ж и т от 5 до 20% В . Е г о полу чают из б о р с о д е р ж а щ и х м а т е р и а л о в (боре о д е р ж а щ и х м и н е р а л о в , борного а н г и д р и д а ) в смеси с о к и с л а м и ж е л е з а путем восстановления их у г л е р о д о м , к р е м нием и л и а л ю м и н и е м . Восстановление проводят в д у г о в ы х печах и л и внепечным способом. П р и восста новлении углеродом и кремнием ф е р р о б о р содержит п о в ы ш е н н о е количество в о с с т а н о в и т е л е й . П р и восста н о в л е н и и б о р н о г о а н г и д р и д а и окиси ж е л е з а алюми нием п о л у ч а е м ы й ферробор имеет п о н и ж е н н о е со д е р ж а н и е а л ю м и н и я . Состав ферробора, п о л у ч а е м о г о из б о р а т н ы х р у д , п р и в е д е н в т а б л . 15. с г с Ф е р р о в а н а д и й с о д е р ж и т от 35 до 80% V . Его получают восстановлением окислов ванадия углеродом, к р е м н и е м и л и а л ю м и н и е м . Основным сырьем д л я п о л у ч е н и я ф е р р о в а н а д и я с л у ж и т п я т и о к и с ь в а н а д и я , п о л у ч а е м а я из к о н ц е н т р а т о в в а н а д и е в ы х р у д и л и из ж е л е з н ы х р у д с п о в ы ш е н н ы м с о д е р ж а нием в а н а д и я . В а н а д и й с о д е р ж а щ и е р у д ы и л и кон ц е н т р а т ы в н а ч а л е п л а в я т в доменной п е ч и д л я п о л у чения чугуна с повышенным содержанием ванадия (до 0,4—0,5% V ) . З а т е м этот ч у г у н п е р е р а б а т ы в а ю т в с т а л е п л а в и л ь н ы х п е ч а х (мартен, к о н в е р т о р ) с окис лением в а н а д и я и обогащением п о л у ч а е м о г о п р и этом ш л а к а о к и с л а м и в а н а д и я . Т а к и е ш л а к и п о д в е р гают о к и с л и т е л ь н о м у о б ж и г у в п р и с у т с т в и и солей щ е л о ч н ы х м е т а л л о в ; п р и этом о б р а з у ю т с я х о р о ш о р а с т в о р и м ы е соединения в а н а д и я — в а н а д а т ы нат рия и калия. После выщелачивания и разделения рас т в о р и м ы х соединений в а н а д и я о с а ж д а е т с я п р о д у к т , в к-ром с о д е р ж и т с я 80—95% V 0 . П я т и о к и с ь в а н а д и я в виде п р е д в а р и т е л ь н о п р о с у ш е н н ы х и с п л а в л е н н ы х слитков используется для получения феррованадия в д у г о в ы х п е ч а х з а к р ы т о г о типа и л и в н е п е ч н ы м металл о т е р м и ч . способом. Основные р е а к ц и и в о с с т а н о в л е ния окислов ванадия углеродом или алюминием: 2 5 V 0 2 5 + 5С = 2V 4- 5СО; 3V O + ЮА1 = 6V + 5A1 0 . 2 ri 2 3 Так как, кроме окислов ванадия, в шихте присутствуют о к и с л ы ж е л е з а , то п р и этом вместо ч и с т о г о в а н а д и я п о л у ч а е т с я его с п л а в с Fe, состава: 35—80% V , не менее 3,5% Si, не более 2% А1, 1,0% С, 0,25% Р , 0,15% S, о с т а л ь н о е — Fe. Ф е р р о в о л ь ф р а м с о д е р ж и т 65—80% W . Е г о п о л у ч а ю т из в о л ь ф р а м о в ы х к о н ц е н т р а т о в , содер ж а щ и х 50% и выше W 0 . Н а и б о л е е р а с п р о с т р а н е н о п о л у ч е н и е ф е р р о в о л ь ф р а м а одновременным в о с с т а н о в лением о к и с л о в в о л ь ф р а м а и ж е л е з а у г л е р о д о м в э л е к т р и ч . д у г о в ы х п е ч а х . П р и внепечном способе в качестве восстановителей иногда п р и м е н я ю т а л ю м и н и й и с и л и к о а л ю м и н и й . Основные р е а к ц и и п р и этих п р о ц е с с а х : 3 W0 3 + ЗС = W 4- ЗСО; W 0 + 2А1 = W + А 1 0 2WO + 3S1 = 2W 4- 3 S i 0 3 2 s 2 3 Состав п о л у ч а е м о г о этими фрама п р и в е д е н в табл. 16. способами ферроволь Таблица 16 Содержание элементов Марка W Si Мп Си а ,% р s 1 не более 1 С не менее В 1 В 2 В 3 ВнепечноЙ соб 6 а спо 70 70 65 до 80 6 0,4 0,5 1,0 0,45 0,2 0,4 0,7 0,50 0,25 0,30 0,30 0,08 0,10 0,10 0,05 0,8 0,12 0,5 0,8 0,3 — — — — Остальное — Fe. Содержит также 0,50% А1. Таблица 15 Способ получения Содержание элементов* , % В 12— 13 13— 14 а 1 А1 3— 5 4- 6 Si 3—4 3-4 | С 0.10 0.02 0,02 0.01 Ф е р р о м а р г а н е ц с о д е р ж и т не менее 70% М п . Основными методами его п о л у ч е н и я я в л я ю т с я : домен н ы й процесс, э л е к т р о т е р м и ч . и м е т а л л о т е р м и ч . спо собы. П р и в ы п л а в к е ф е р р о м а р г а н ц а в д о м е н н ы х пе чах в качестве шихтовых материалов применяются м а р г а н ц о в а я р у д а , к о к с и и з в е с т н я к ( к а к флюс). Вос становление о к и с л о в Мп п р и в ы с о к и х т е м п - р а х сво дится к след. р е а к ц и я м : 2MnO + 2С = 2Mn + 2СО; 2MnO + Si = 2Mn + S i 0 ; 2 Остальное — Fe. Ф е р р о б о р обычно п р и м е н я ю т к а к р а с к и с л и т е л ь п р и п л а в к е л е г и р о в а н н ы х сталей, д л я м о д и ф и ц и р о в а н и я сталей с ц е л ь ю п о в ы ш е н и я м е х а н и ч . и т е х н о л о г и ч . свойств. В последнее время р а з р а б о т а н ы м а р к и ста лей, с п е ц и а л ь н о л е г и р о в а н н ы х бором (до 1—5%), для атомной э н е р г е т и к и . бМпО + 8С = 2Ми С -- 6СО 6MnO -|- 4А1 = Мп + 2 А 1 0 3 2 3 При восстановлении углеродом получается ферромар ганец с высоким содержанием С и повышенным Р. Состав ф е р р о м а р г а н ц а , п о л у ч а е м о г о этим способом: не менее 70% Мп, 6—7,0% С, до 2% Si, не менее 0,35% Р , 0,03% Si, о с т а л ь н о е Fe.