페로티타늄 (FeTi) — 철강용 탈산제·결정립 미세화제·질소 고정제

페로티타늄(FeTi)은 제강 사이클 말미에서 세 가지의 뚜렷한 금속공학적 기능 — 최종 탈산, 결정립 미세화, 질소 고정 — 을 담당하는 다용도 철-티타늄 합금입니다. 티타늄 함유 원료(티탄철석, 티타늄 스크랩, 금홍석)와 철을 알루미늄열 또는 규소열 환원으로 생산하며, 일반 제강 용도에는 20–35% 티타늄급을, 특수 용도에는 65–75% 고티타늄급을 공급합니다. 히트당 수 킬로그램 정도만 첨가되지만 주조조직·청정도·제품 인성에 미치는 영향은 지대하여 제강에서 가장 비용 효율적인 미세합금 첨가 중 하나입니다.

티타늄의 탈산력은 일반적인 제강 원소 중 가장 높은 부류에 속합니다. 페로실리콘이나 알루미늄으로 1차 탈산을 마친 뒤 래들에 첨가하면, 그 첨가가 포집하지 못한 잔류 용존 산소를 잡아 안정적인 티타늄 산화물로 고정합니다. 이는 슬래그에 남거나 무해한 미세 분산 개재물로 남습니다. 이 최종 산소 제거는 베어링강·관재강·HSLA강 등 클린강에서 가장 중요합니다. 용존 산소는 개재물을 형성해 피로수명과 인성을 해치기 때문입니다. 페로티타늄은 잔류 산소를 매우 낮은 기준선으로 끌어내려 1차 탈산만으로는 도달할 수 없는 청정도 격차를 메웁니다.

두 번째 기능인 결정립 미세화가 고인성강에 페로티타늄을 필수적으로 만듭니다. 강에 녹은 소량의 티타늄은 응고·냉각 중 미세한 TiC·TiN으로 석출되어 오스테나이트 결정립계를 핀(pin)하고 열간 압연과 용접 중 결정립 성장을 제한합니다. 최종 결정립이 미세할수록 인성이 높아지고(연성-취성 전이온도의 하강으로 측정), 이것이 티타늄 미세합금을 API 5L 관재강(X60–X80), 고강도 구조용강, 충격을 흡수해야 하는 자동차강의 주춧돌로 만듭니다.

세 번째 기능은 질소 고정입니다. 강에 용존된 유리 질소는 유해하여 냉간 가공품에 변형 시효와 전위 고정을 일으키고 인성을 떨어뜨립니다. 티타늄은 질소에 대한 친화력이 매우 높아 이를 TiN으로 고정해 고용체에서 제거하고 취화를 중화합니다. 고질소 스크랩이나 아크로에서 생산하는 강종에 특히 유용합니다. 질소를 고정하는 TiN은 앞서 설명한 결정립 미세화 석출물이기도 해 한 번의 첨가로 두 가지 이점을 얻습니다.

실제로 페로티타늄의 금속공학적 가치는 티타늄 회수율 제어에 달립니다. 첨가된 티타늄이 산화되거나 슬래그로 유실되지 않고 강에 녹는 비율입니다. 회수율은 첨가 순간의 산소·슬래그 화학과 FeTi 자체의 물리적 형태·입도에 민감합니다. 당사 페로티타늄은 관리된 입도(5–50 mm)로 공급되며 티타늄 함량은 증명서로 보장하고 입도를 균일하게 하여, 제강소가 회수율 가정을 방어하기 위해 과잉 첨가하는 대신 목표 용존 Ti 잔류로 배합할 수 있게 합니다. 과첨가는 의도적으로 피합니다. 티타늄이 과다하면 줄무늬 개재물을 형성하고 연주 침지 노즐을 막아 표면 결함과 주조 중단을 초래합니다. 구매와 용강 기획에서 FeTi 조달은 세 가지 매개변수로 모입니다. 증명된 티타늄 함량과 저탄소·저 불순물, 회수율 예측을 지키는 안정 입도, 그리고 공급 신뢰성. 소량이지만 금속공학적으로 중요한 합금으로, 품절은 고가 히트의 등급 하향을 강요할 수 있습니다. 페로몰리브덴과 페로합금 플랫폼 전반에 걸쳐 장기 공급 관계를 구축하는 것은 히트 간 티타늄 회수율을 안정화하고 현대 관재강·구조용강·자동차강 프로그램의 까다로운 인성 규격을 충족하는 가장 효과적인 수단 중 하나입니다.