Флюс для электрошлакового переплава

 

Изобретение относится к спецэлектрометталлургии, конкретно к составам флюсов для электрошлакового переплава (ЭШП). Целью изобретения является повышение физико-механических свойств металла, что достигается за счет использования для ЭШП флюса следующего состава, мас.%: фтористый кальций 40 - 60, кремнезем 10 - 40, оксиды РЗМ 10 - 40. 1 табл.

Изобретение относится к спецэлектрометаллургии, в частности к флюсам для электрошлакового переплава (ЭШП). Целью изобретения является повышение физико-механических свойств металла. Предлагаемый флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Фтористый кальций 40-60 Кремнезем 10-40 Оксиды РЗМ 10-40 Содержание фторида кальция во флюсе 40-60% необходимо для снижения температуры плавления смеси и увеличения его обессеривающей способности. Присутствие в предлагаемом флюсе менее 40% фторида кальция не обеспечивает необходимой жидкоподвижности шлака и не позволяет существенно снизить в процессе переплава содержание серы в металле. Чрезмерно высокое, более 60%, содержание во флюсе фторида кальция повышает электропроводность шлаковой ванны, уменьшает производительность установок и, кроме того, существенно увеличивает стоимость флюса. Содержание кремнезема во флюсе увеличивает электросопротивление шлака, что повышает производительность процесса и снижает расход электрической энергии. При содержании в шлаке менее 10% кремнезема существенно снижается его омическое сопротивление и ухудшаются технико-экономические показатели процесса. При содержании кремнезема свыше 40% значительно повышаются температура плавления флюса, его вязкость и затрудняется проведение процесса ЭШП. Оксидов редкоземельных металлов во флюсе должно быть 10-40%. Это позволяет модифицировать переплавляемый металл РЗМ, что повышает его физико-механические свойства. При содержании оксидов РЗМ менее 10% количество перешедших в металл редкоземельных элементов недостаточно для повышения физико-механических свойств металла. При введении во флюс более 40% оксидов РЗМ количество перешедшего в металл элемента чрезмерно, что снижает свойства металла. Химический состав использованных флюсов приведен в таблице. Вязкость флюсов определяли с помощью вибрационного вискозиметра. Эксперименты по определению технологических свойств флюсов (времени разведения процесса, скорости переплава) проводили на лабораторной установке ЭШП с кристаллизатором диаметром 50 мм. Переплавляли электроды диаметром 27 мм из стали 38ХНЗМФА. Переплав проводили при токе 660-700 А и напряжении 22-28 В. Наплавляли слитки массой 1,9 кг. После переплава и термообработки из слитков вырезали пробы для определения содержания серы и механических свойств ( σ_nц, Ψ, δ, α_H+20). Результаты исследований приведены в таблице. Полученные результаты свидетельствуют о том, что при содержании фторида кальция менее 40% флюс имеет высокую вязкость и не обеспечивает существенного снижения содержания серы в металле, а при содержании фторида кальция более 60% мала скорость переплава. При содержании кремнезема менее 10% снижается скорость переплава, а при содержании кремнезема более 40% повышается вязкость флюса, уменьшается его серопоглотительная способность и ухудшается комплекс физико-механических свойств металла. Содержание оксидов РЗМ в пределах 10-40% обеспечивает высокий уровень механических свойств наплавленного металла. При содержании оксидов РЗМ менее 10 и более 40% сталь имеет низкий комплекс физико-механических свойств.

Формула изобретения

ФЛЮС ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА, содержащий фтористый кальций, кремнезем и окись РЗМ, отличающийся тем, что, с целью повышения физико-механических свойств металла, компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: Фтористый кальций 40 - 60 Кремнезем 10 - 40 Оксиды РЗМ 10 - 40

РИСУНКИ

Рисунок 1