ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3819305/22-02 (22) 06.12.84 (46) 07.09.86 ° Бюл. 9 33 (72) Ю.Ç.Бабаскин, Х.А.Тимашов, Е.Г.Афтандилянц, П.П.Белянииов, Л.К.Пристай, А.А.Алексеенко, О.М.Куканов, Н.Ф,Яковлев, В.Е.Ольховиков, В.С.Осьминкин и А.Н.Щегольков (53) 669.184 ° 83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 209498, кл. С 21 С 7/06, 1966.

Авторское свидетельство СССР

У 221007, кл. С 21 С 5/52, 1966. (54) (57) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ СТАЛИ, включающий раскисление металла в печи кусковым алюминием и ферротитаном и раскисление в ковше при выпуске кусковым алюминием в количестве

0,1-0 5 кг/т стали, о т л и ч а ювЂ” шийся тем, что, с целью повышения длительной прочности теплоустойчивых сталей, содержащих азот и ванадий, алюминий вводят в печь вместе с ферротитаном и силикокальцием в количестве 0 5-0,8, 2-3 и 1-3 кг/т соответственно до образования рафинировочного шлака.

1255645

Изобретение относится к металлургии литейного производства, в част-, ности к раскислению теплоустойчивых сталей, предназначенных для литья деталей машин и аппаратов, работающих в условиях длительного кагружения при температурах до б00 С.

Целью изобретения является повышение длительной прочности теплоустойчивых сталей. 19

Цель достигается тем, что сталь предварительно раскисляют алюминием вместе с ферротитаном и силикокальцием в печи до образования рафинировочного шлака в количестве 0,5-0,8, 2"3 и 1-3 кг/т соответственно.

После проплавления рафинировочного шлака и его обработки восстановительными смесями вводят ферромарганец и ферросилиций в обычном порядке из рас-20 чета получения среднего марочного содержания марганца и кремния в стали, При выпуске в ковш дополнительно вводят алюминий в количестве 0,1-0,5 кг/т из расчета получения остаточного сум- 25 марного содержания алюминия и титана в стали не более 0,037..

Предварительное раскисление стали сильными раскислителями {алюминием

|вместе с ферротитаном и силикокаль- б цием) обеспечивает резкое снижение содержания кислорода в металле перед рафинировкой, что позволяет получить, более чистую сталь по неметаллическим включениям.

Одновременно раскисление стали алюминием, ферротитаном и cHJIHYQ кальцием в указанных количествах способствует повышению полноты раскисления жидкой стали. Расход алюминия, ферротитана и силикокальция менее 0,5; 2 и 1 KI /ò соответственно,в зависимости от количестваокислекного углерода,моя<ет оказаться недостаточным д я полного раскнсления идкой 45 стали. Расход алюминия, < „зерротитана и силикокальция более 0,8, 3 и

3 кг/т соответственно нецелесообразен экономически. Кроме того, при раннем вводе в печь сильных раскислителей (алюьмний,титан)к моменту выпуска их суммарное содержание в металле значительно меньше 0,037, что является необходимым условием для полной реализации в стали механизма нитридного упрочнения. При расходе алюминия, ферротитана и силн" кокальция более 0,8, 3 и 3 кг/т соответственно суммарное содержание алюминия и титана в металле к моменту выпуска может превысить 0,037;

В этом случае в готовом металле создаются термодинамические условия для образования нитридов титана и алюминия иэ-за их более высокого сродства к азоту по сравнению с ванадием.

При выпуске дополнительно вводят алюминий в количестве 0,1-0,5 кг/т дпя предотвращения эффекта вторичного окисления стали при разливке. Ввод алюминия менее 0,1 кг/т недостаточно эффективен. При вводе алюминия более 0,5 кг/т его остаточное содержание может превысить 0,03%, Анализ показывает, что при осуществлении предлагаемого способа раскисления стали создаются условия для получения стали чистой по .неметаллическим включениям с остаточным, содержанием алюминия или суммарным содержанием алюминия и титана менее 0,037, что обеспечивает наиболее полную реализацию механизма дисперсионного упрочнения нитридами вана,дия.

В этом случае длительная проч-. ность теплоустойчивой стали значительно выше, чем при остаточном содержании алюминия в ней или суммарном содержании алюминия и титана более 0,037..

Способ осуществляют следующим образом.

При выплавке теплоустойчивой стали в дуговой электропечи ДС-5М основным процессом после проведения окислительного периода и удаления окислительного шлака проводят раскисление ванны алюминием вместе с ферротитаном и силикокальцием и задают шлаковую смесь. Расход раскислителей устанавливают в зависимости от количества окисленного углерода. После проплавления шлака и его обработки восстановительными смесями в печь вводят ферромарганец и ферросилиций иэ расчета получения заданного марочного состава. При выпуске дополнительно в ковш вводят алюминий из расчета получения остаточного содержания алюминия в стали не более

0,03%.

П р и и е р 1. После удаления окислительного шлака в печь вводят кг/т: алюминий 0,5; 28%-ный ферротитан 2 0 силикокальций 1,0. Пос1255645

1О

Содержание элементов, мас.%

Si Cr P

Состав стали

S V

С Мп

Предлагаемый

Ое21 Ою42 0)45, 5в27

0,22 0,48 0,39 5 17

0,20 0,36 0,47 5,64 0,019 0,017 0,12 0,013

О ° 21 Ов50 Ов42 5в30 0 ° 022, 0,021 0,09 0,011

Известный ле наводки и проплавления шлака в печь вводят ферромарганец и ферросилиций на среднее марочное содержание их в стали, а в ковш при выпуске вЂ” 0,1 кг/т алюминия. 5

Остаточное содержание алюминия и титана в стали 0,01 и 0,001Х. соответственно. Количество окислительного углерода 0,15Х.

Пример, 2. После удаления окислительного шлака в печь вводят кг/т: алюминий 0,7; ферротитан 2,5; силикокальций 1,5. После наводки и проплавления шлака в печь вводят ферромарганец и ферросилиций на сРед- 15 нее марочное содержание их в стали, а в ковш при выпуске вЂ” 0,3 кг/т алюминия, Остаточное содержание алюминия и титана в стали 0,0172 и 0,006Х со- 20 ответственно. Количество окисленного углерода 0,25Х.

Пример 3. После удаления окиспительного щпака в печь вводят кг/т: алюминий 0,8; ферротитан 3,0; 25 силикокальций 3,0. После наводки и проплавления шлака в печь вводят фер. Ромарганец и ферросилиций на среднее марочное содержание их в стали, а в ковш при выпуске вЂ” 0,5 кг/т алюминия.

Остаточное содержание алюминия и титана в стали 0,020 и 0,009Х соответственно. Количество окисленного углерода О,ЗХ.

При раскислении стали по известному способу в печь вводят 0,3 кг/т алюминия и I кг/т 28Х-ного ферротита- на, а в ковш вЂ” 0,35 кг/т алюминия в последовательности, определенной известным способом раскисления.

Остаточное содержание алюминия и титана составляет при этом 0,035 и 0,012Х соответс венно.

Химические составы сталей, раскисленных по предлагаемому способу (1-3) и по известному (4) и их механические свойства приведены в табл. 1 и 2.

Как видно из табл. 1 и 2, при раскислении литой теплоустойчивой стали, содержащей азот и ванадий, по предлагаемому способу обеспечивается существенное повышение предела длительной прочности по сравнению с раскислением этой стали по известному (при сохранении остальных свойств на том же уровне).

Использование предлагаемого способа позволит повысить надежность и долговечность отливок из стали, содержащей азот и ванадий.

Таблица 1

0)024 Ов019 Оэ11 Ов014

0,028 0,022 0,10 0,012

1255645

Т аблица 2 б 600-1000, МПа в

МПа

V КСЧ, 7 МДж/м

Сталь

Предлагаемая

15 54 0,64

l4 52 0,68