Сплав для раскисления и модифицирования рельсовой стали

 

СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И МОДИФИШ1РО ВАНИЯ РЕЛЬаЖОЙ СТАЛИ, содернс шшй кремний, мапшй4 . титан, редкоземельные металлы и зкелезо, о т л и ч a ю ш и и с я тем, что, с . целью повышения ударной вязкости и упучшеиия маврсгструктуры Сталиной дополнительно содержит алюминий при следующем . соотношении компонентов, вес. %: 4О-75 Кремний 4-1О Магний Титан 2-8 Редкоземельные 0,5-О,9 металлы 0,8-2,0 АЛКЯЛ1НИЙ Остальное. Железо

COOS СОВЕТСКИХ CNNIIIN

РЕСПУБЛИК

/ з(д) С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3343331/22-02 (22) 06.10.81 (46) 23.04.83; Бил. И 15 (72) В. Т. Сладкоштеев, В. А. Плоких, М. С. Гордиенко, В. И. Хмиров, В. А. IIa- ляничка, А. С. Рабинович, Й; Г. В!олков, Ю. Ф. Радько, И. Я. Вийокуров,—

Н. И. Исаев, В. А. Мелеков и В..И. Еув (71) Украинский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследователы:кий институт металлов и Нижнетагильский. металлургический комбинат: (53) 669.13-198 (088.8) (56) 1. Патент Англии Ив 5257q6, кл. С 7А, 1940:

2. Патент США М 1427445, кл. С7;О, С 21 С 1/08,:C 22 C 35/00

1 5.01.74.

„ЯО,. 1013505 . A (54) (57) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ

И МООИФИЦИРОВАНИЯ РЕЛЬСОВОЙ

СТАЛИ, содеркащий кремний, магний титан, редкоземельные металлы и железо, о т л и ч а ю щ и й, с я тем, что, с далью повышения ударной вязкости и улучшения макржтруктуры стали он дополни-, тельно содержит алюминий при следующем соотношении. компонентов, sec. %:

Кремний 40-75

Магний 4-1 0

Титан 2-8

Редкоземельные металлы 0,5-0,9

Алюминий 0,8-2,0

Железо Остальное.

1018Ь

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для раскисления и модифипирования рельсовой ñòàИзвестен сплю (1), содержащий, 5 вес. %;

% I

Кремний 2 5-85

Магний 3-20

Титан 3-30

Железо Остальное. 10

При применении этого сплава содержание титана в стали превыяает 0,02%, что приводит к образованию крупный строчечных нитридов титана в рельсовой стали и снижению эксплуатационной стойко- 15 сти рельсов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сплю (2), сКдепжаший, вес. %; 20

Кремний 30-80

Магний 3-1 5

Титан 3-25

Берий 0,05-1

Железо Остальное.

Чедоствтком сплава является то, что содержание титана в нем колеблется s широких пределах. Кроме того, угар титана при раскислении стали нестабилен.

Учитывая, что титан является основным регулятором размера зерна стали при рвскислении ее этим сплавом, колебания содержания титана в стали приводят к различной степени измельчения зерна и, следовательно к значительным колебани-i

- - 35 ям показателей механических свойств pea+ сов, особенно ударной вязкости в термо упрочненном сос гоянии, и снижению надежности их в эксплуатации. Недостаточная степень раскисленности металла в ряде случаев вызывает появление дефектов макроструктуры. Таким образом, s сплюе недостает элементов, которые оказыввли бы стабилизирующее влияние

8h степень раскисленности металла и измельчения зерна стали.

Бель изобретения - повышение ударной вязкости и улучшение макрострукгуры стали.

Постюленная цель достигается тем, что сплю, содержащий кремний, магний, титан, редкоземельные металлы и железо, дополнительно содержит алюминий при следукицем соотношении компонентов, %,- .

Кремний . 40-75

Магний 4-10

Титан 2-8

Редкоземельные ме:таллы . 0,5-0,9

Алкминий 0,8-2

Железо Остальное

Предлагаемый сплав обеспечивает требуемый химический состав металла при расходе его 4 .-. 6 кг/т стали. При атом магний достаточно полно усваивается металлом. Содержание титана и алюминия в сплаве обеспечивает оптимальную величину зерна, глубокое раскисление и стабильные повышенные механические свойства рельсов.

Для определения влияния предлагаемого сплава на характеристики качества метал- . ла готовят сплавы с граничными и опти мальными соотношениями компонентов.

; Для сопоставительного анализа приготавливают известный сплав.

Характеристика химического состава сплюов дана s табл. 1.

Т а блица 1, 40 20 08

5,7

54,5 8,9

Предлагаемый

4

Иэвестный

57

45 40

6,0

8,0

9,0

10,0

4,0

5,0

7,0

8,0

1,2

1,6

1,8

2,0

0,5 Ост аль ное

0,6 То же

0,7

0,8.

0,9

3 10М.ИОЬ 4 .

Каждый сплав приготавливают путем незаданного .содержания марганца. Темпесцлавления 75 или 65% ферросилиция с .:ратура металла:передвыпуском составляферротитаном и алюминием. Магний вво- - ет 1570-1590 C: Металл выпускают в расплав под специальным ковпа-- в ковш емкостью 500 кг. В ковше сталь

5 раскисляют указам ным в табл. 1 сплавом.

Полученные сплавы однородны по сос- Металл разливают в слитки массой 50 кг. таву и не рассьшаются при Щдительном Слитки прокатывак г на квадрат 56 мм, . хранении. Плотность их составляет . из которого отбирают пробы ши исследо3 4,5 г/см . .вания качества металла.

Сплавы опробьюают при раскислен и 1о; . Результаты исследования метвша пред и модифицировании рельсовой стали марки ставлены в табл. 2. М76. †.т

Меташ выплавляют s 500 кг дуговой В готовой стали содержатся компонен-. электропечи с основной футеровкой. Пред- ты, %: с 0,72 — 0,77; 0,83 — 0,97; ! варительное рескисление s печи осущест- >> 0,30-0,40; Р около 0,025 и 0,020. Bo$K1oT путем введа в расплав ферромар-. Качество металла прн использовании ганца из расчета получения в стели сред- сплавов различного состава дано в табл.2.

Р Т а б л и ц а 2, Предлагаемый

1,7 1,5 1,2

1,5 1,,3 1,2

0,39

0,44

0,48

3 1,4:, 1,3 1,3

4 1,3 1,3 1,3

0,50

1,2 1,5 1,4.

0,50

Из весьный

9,0

0,35 г

Из приведенных данных следует, что",хорошей макроструктупы и повышение наименьшее количество окислов содержи1 . ударной вязкости проката. ся в стали, раскисленной предлагаемым:, Кроме того, по равнению с известны-.

4$, сплавом, при этом наименьший и суммар- ми аналогичными техническими решенияный балл по оксидам. и нитридам. Длина 1ми предлагаемое изобретение обладает строчек по оксидам во всех. вариантах рядом преимуществ. Упрощается техноло не превьипает 2 мм (2 балла), что со- гия раскисления, стабилизируется содер:ответствует требованию стандарта, предь- о жанне титана в металле,и соответственно,,являемому к рельсам первой категории. ударная вязкость проката.

Использование предлагаемого сплава

По данным проверки предлагаемый . позволит полностью исключить перевод сплю по сравнению с известным. обеспе-,рельсов во 2-й класс по причине низкой чивает снижение загрязненности стали >> ударной вязкости. Годовой зкономический неметяшическими включениями, йолучение эффект составит 240 тыс. руб.

ВН . ПИ аз 2946/35 Ти аж 625 Полписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4