Ferrotitan (FeTi) — Desoxidationsmittel, Kornfeinungsmittel und Stickstoffbinder für Stahl

Ferrotitan (FeTi) ist eine vielseitige Eisen-Titan-Legierung, die am Ende des Stahlerzeugungszyklus drei unterschiedliche metallurgische Funktionen erfüllt: Enddesoxidation, Kornfeinung und Stickstoffbindung. Hergestellt durch aluminothermische oder silicothermische Reduktion titaniumhaltiger Rohstoffe (Ilmenit, Titanschrott, Rutil) mit Eisen, wird es überwiegend in einer 20–35 %-Ti-Güte für den Stahlwerksgebrauch geliefert, ergänzt durch eine Ti-reiche 65–75 %-Güte für Sonderanwendungen. Obwohl nur in kleinen Mengen — meist wenige Kilogramm pro Charge — zugegeben, beeinflusst Ferrotitan Gefüge, Sauberkeit und Zähigkeit des fertigen Stahls überproportional.

Die Desoxidationskraft von Titan gehört zu den höchsten der gängigen Stahlelemente. Nach der Primärdesoxidation mit Ferrosilizium oder Aluminium in der Pfanne zugegeben, fängt Titan den restlichen gelösten Sauerstoff ab, den diese Zugaben nicht erfasst haben, und bindet ihn als stabile Titanoxide, die in der Schlacke verbleiben oder als feine, harmlose Einschlussformen vorliegen. Diese Endsauberkeit zählt am meisten bei reinen Stählen — Lager-, Rohr- und HSLA-Stählen —, wo gelöster Sauerstoff Einschlüsse treibt und Ermüdung und Zähigkeit mindert.

Die zweite Funktion, die Kornfeinung, macht Ferrotitan in hochzähen Stählen unverzichtbar. Das gelöste Titan scheidet sich beim Erstarren und Abkühlen als feine TiC- und TiN-Partikel aus, die die Austenitkorngrenzen anstiften und das Kornwachstum während Walzen und Schweißen begrenzen. Eine feinere Korngröße bedeutet höhere Zähigkeit — gemessen als niedrigere Übergangstemperatur —, weshalb Titan-Mikrolegierung ein Pfeiler von API-5L-Rohrstahl (X60–X80), hochfestem Baustahl und Automobilstahl ist.

Die dritte Funktion ist die Stickstoffbindung. Gelöster freier Stickstoff schadet: Er verursacht Reckalterung und Versprödung kaltumgeformter Erzeugnisse. Titan bindet ihn als TiN und neutralisiert so die Versprödung — und liefert zugleich die kornfeinenden Ausscheidungen: eine Zugabe, zwei Vorteile. Das ist besonders wertvoll bei Stählen aus stickstoffreichem Schrott oder aus dem Lichtbogenofen.

In der Praxis hängt der metallurgische Nutzen von der Beherrschung der Ti-Ausbeute ab. Sie reagiert empfindlich auf Sauerstoff- und Schlackenchemie im Zugabezeitpunkt sowie auf Körnung und Form des FeTi. Unser Ferrotitan wird in kontrollierten Kornungen (5–50 mm) mit zertifiziertem Titangehalt geliefert, sodass das Stahlwerk auf einen Zielgehalt an gelöstem Titan dosieren kann statt zum Schutz einer Ausbeuteannahme zu überdosieren. Überdosierung wird bewusst vermieden: Zu viel Titan bildet Zeileneinschlüsse und kann Tauchausgüsse verstopfen. Für Einkauf und Schmelzplanung konzentriert sich die FeTi-Beschaffung auf drei Parameter: zertifizierter Titangehalt bei niedrigem Kohlenstoff und niedrigen Spurenelementen; gleichmäßige Körnung zum Schutz der Ausbeute; sowie Liefertreue, da die Legierung in kleinen, aber kritischen Mengen eingesetzt wird und ein Lieferengpass das Degradieren einer hochwertigen Charge erzwingen kann. Eine langfristige Partnerschaft mit Ferromolybdän und der Ferrolegierungs-Plattform gehört zu den wirksamsten Hebeln, um die Titan-Ausbeute chargenweise zu stabilisieren und die Zähigkeitsspezifikationen moderner Rohr-, Bau- und Automobilstahlprogramme zu erfüllen.