Способ модифицирования и раскисления литейной электростали

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при модифицировании и раскислении литейной электростали. Цель изобретения - повьппение литейно-технологиче ских свойств и хладостойкости электроста- . ли. П1 едложенный способ включает обработку в ковше силикокальцием совместно с алнмомагнийтитановым сплавом при его расходе 0,8-1,2 кг/т стали при соотношении в смеси кальция, магния и титана, равном 1:(0,16 - 0,70):(0,5-2,4). 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 21 С 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4040995/23-02 (22) 24. 03. 86 (46) 23.05.88. Бюл. У 19 (71) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов, Всесоюзный научно-исследовательский институт вагоностроения и Днепродзержинский вагоностроительный завод им. газеты "Правда" (72) В.Л.Шагалов, Х.И.Пейрик, Н.П.Дузик и P.Ê.Êîñòåíêî (53) 669.046.553 (088.8)

{56) Авторское свидетельство СССР

В 1117323, кл. С 2 1 С 7/06, 1984.

„„SU„„1397500 A 1 (54) СПОСОБ ИОДИФИЦИРОВАНИЯ И РАСКИСЛЕНИЯ ЛИТЕЙНОЙ ЭЛЕКТРОСТАПИ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при модифицировании и раскислении литейной электростали. Цель изобретения— повышение литейно-технологических свойств и хладостойкости электроста;ли, Предложенный способ включает обработку в ковше силикокальцием совместно с алюмомагнийтитановым сплавом при его расходе 0,8-1 2 кг/т стали при соотношении в смеси кальция, магния и титана, равном 1:(0,16—

0,70):(0,5-2,4). 2 табл.

1397500

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке спо- собов модифицирования и раскисления электростали.

Цель изобретения — повышение литейно-технологических свойств и хладостойкости электростали.

Сущность предлагаемогд способа заключается в дополнительном вводе в ра.сплав алюмо-магний-титанового сплава.

Оптимальное соотношение модифицирующих элементов кальция и магния и микролегирующей добавки титана в сочетании с сильным раскислителем (алюминием) обеспечивает комплексное раскисляющее и модифицирующее воздействие на сталь зацанного состава, выплавленную в кислой электродуговой печи. В значительной степени, связывая кислород и азот, алюминий обеспе .;ивает хорошее раскисление металла и за счет образования нитридов алюминия измельчается зерно аустенита 25 при нагреве под нормализацию и диспергируется структура стали после термообработки. Применение алюминия для раскисления литейной стали, кроме того, гарантирует получение плотного металла, не содержащего газовых раковин и пористости. Титан, имеющий уменьшенную раскислительную способность по сравнению с алюминием, обеспечивает практически полное связывание азота с образованием дисперсных нитридов титана, способствующих измельчению структуры и повышению механических свойств и хладостойкости стали.

Использование комплекса кальций— магний обеспечивает максимальное связывание серы, образуя сульфидные и оксисульфидные фазы,:хорошо удаляющиеся из стали. Имеющиеся в металле .после затвердевания кальций- и магнийсодержащие неметаллические частицы имеют небольшой размер и округлую форму, обусловленные условиями их формирования: в связи с высоким химическим средством тугоплавкие кальцийи магнийсодержащие включения образуются в жидком металле еще до начала кристаллизации. Наоборот,. в случае применения известного способа, когда использование одного кальция недостаточно для связывания имеющейся в электростали серы, образуются сульфиды марганца, которые могут содержать желе.зо и концентрируются в жидком металле при кристаллизации, находясь, в затвердевшей стали по границам дендритных кристаллов и первичных зерен. Эти сульфиды имеют неправильную вытянутую форму и служат концентраторами напряжений и способствуют хрупкому разрушению. В то же время благоприятные по форме неметаллические частицы по предлагаемому способу равномерно располагаются в металлической матрице, способствуют снижению порога хладноломкости, парализуют вредное влияние при— месей на трещиноустойчивость и жидкотекучесть металла.

Введение силикокальция менее

0,5 кг/т стали не обеспечивает достаточно полного связывания серы, ее удаления и формирования неметаллических включений благоприятных по форме и характеру распределения, способствующих повышению хладостойкости и литейно-технологических свойств.

Добавка силикокальция более 1,5 кг/т изменяет оптимальное соотношение по предлагаемому способу и в связи с интенсивным образованием паров кальция и неоправданными его потерями недостаточно эффективно.

Присадка брикетированного алюмомагнийтитана менее 0,8 кг/т стали снижает раскисленность металла и не обеспечивает измельчения структуры термообработанной. стали из-за недостаточного количества нитридов алюминия и титана, препятствующих коагуляции зерен аустенита при нагреве.

Недостаточное количество нитридов не обеспечивает и получение необходимого уровня прочностных характеристик заданной марки стали. Недостаток магния негативно сказывается на процессы образования включений, как и в случае с кальцием. При увеличении количества прйсаживаемого алюмомагнийтитана более 1,2 кг/т избыточное количество алюминия и титана приводит к образованию крупных нитридов, отрицательно влияющих на хладостойкость стали. При этом возрастает возможность образования нитридов титана в жидкой стали при кристаллизации, что снижает жидкотекучесть и трещиноустойчивость стали, Магний в случае увеличенной присадки в значительной степени угорает и эффектив1397500

Табанил !

Т вЂ” тВволн>о>е елене нти с кои- Отноне- x»»»»e с к на

Lw состав стали, 2 ион>>Виннр!»нке лн8в>инро- I раскнслнтель>е>к сплавов, ванне н кт/т раскислет! v

>*! (» »>

Ивес8

1 5 0

0,2 1 ° 5.... 0,16 0,20 1,03 0,41 0>035 0,029 0,042 !>,040

0>15 2,0 0,13 0,21 1 04 0,43 0,032 0,030 0,040 0,041

4,0

Предлагаеи>8!

05 1 ° 2 0089 0>0072 0>024 1072> 021 !

2,4

1,0$ О 44 О ° 015 0,028 0,034 0,042

1,05 0,42 0,011 0,030 0,036 0>041

0,016 1:0,1Ь! 0,20

:0,5

1 5 0,8 0 059 0 0048

1 5 1 2 О 089 0 0072

1 ° ОЬ 0 ° 43 0,0!6 0,029 0,032 0,040

0,024 1>0,24! 0,20

:0 ° 80

Таблица 2

Величина

Ударная в яз ко с ть, Дж/см при темпео ратурах, С

Способ мо дифицирования и

Склонность к тре щинообразованию, проба НехендзиСамарина котекучесть, на пробах зерна, балл раскисле; ния стали

+20

-60

Количест Размер Нехендзи- Спираль во тре- трещин, Самарина Кери щин шт, мм

Известный

352

243

5,6

6-7

384

4,9

269 ность его воздействия на неметаллические включения снижается.

Пример. В кислой эле ктродуговой печи выплавляют сталь типа

20 ФТЮЛ, имеющую следующий химический состав, мас.7: С 0,16-0,25, Мп

0,9-1,2; Si 0,30-0,50; V 00,02-0,04;

Ti 0,01-0,02; Al 0,03-0,06. Указанная сталь, раскисленная и модифицированная по предлагаемому способу, обеспечивает получение высоких физико-механических свойств, превосходяших уровень серийного применения стали 20 ФЮЛ. Для сравнения сталь 20 ФТЮЛ 1g обрабатывают в ковше по предлагаемому и известному способам.

Параметры предлагаемого и известного способов модифициравания и рас- 20 кисления электростали приведены в табл. 1, Литейно-технические свойства и хладостойкость стали, модифицированной и раскисленной различными способами, приведены в табл. 2. 25

Как следует иэ табл. 1 и 2, ввод в расплав алюмомагний титанового сплава при рекомендуемом соотношении между Са, Mg u Ti обеспечивает повышение жидко те куче с ти в 1, 12-1, 2 раза, ударной вязкости в 1,4-1,8 раза и снижение склонности к трещинооб ра зованию в 1,3-2,5 раза.

Формула изо 6 ре те ния

Способ модифицирования и раскисления литейной электростали, включающий окончательное раскисление и модифицирование силикокальцием, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения литейно-технологических свойств и хладостойкости электростали, в ковш при выпуске расплава вводят совместно с силикокальцием алюмомагнийтитановый сплав в количестве

0,8-1,2 кг/т стали при соотношении в смеси кальция, магния и титана, равном 1:(О, 16-0,70):(0,5-2, 4).

1397500

Продолжение табл.2 коте куче сть, на пробах на, алл

+20

-60

КоличестРазме трещи ехендзи- Спирал амарина Кери

Во трещин, вт.

315

421

2 3

8-9

31

406

3,2

302

7-8

28

2 0

415

312

8-9

33

Составитель Н, Косторной

Редактор Н. Бобкова Техред Л.Олийнык Корректор. М. Шароши

Заказ 2567/27 Типаж 545 Подписное

ВНИШ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ мо дифицирования и раскисления стали

Предлагаемый

Склонность к тр щинообразованию проба НехендзиСамарина

Ударная вязкость, Дж/см при температурах, С