Способ получения стальных слитков

 

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для получения стальных слитков и отливок. Цель изобретения - повьшение механических свойств металла слитка и стабильности их получения В способе получения стальных слитков гранулы окисленного железного порошка вводят плакированными сплавом алюминия с магнием в суммарном количестве 1,1-1,5 от содержания кислорода в этом порошке с содержанием магния в сплаве 5,0-12,0 мае.%.

aaa .

50f О 1+QQНА((}(АТЕЕ Т1} с.„ =@ъЛЫ(Т@(Щ 1 !

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19} (И}

А2 (51} 4 В 22 D 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 835609 (21) 4210386/31-02 (22) 16.03.87 (46) 30. 01.89. Бюл. Ф 4 (71) Волгоградский политехнический институт (72) 1(}.И. Рубенчик, Г.П. Ким, В.Н. Орленко, В.Н. Орленко и С.И. Писаренко (53) 621.746.393(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М- 835609, кл. В 22 D 7/00, 1977. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛЬНЫХ СЛИТКОВ

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для получения стальных слитков и отливок.

По основному авт,св. - 835609 известен способ получения стальных слитков, включающий введение в сталь алюминия и порошка на основе железа в количестве 0,5-2,5 вес ° 7, причем порошок вводят окисленным с содержанием связанного кислорода О, 3-2,8 вес.7.

Хотя при реализации этого способа добиваются измельчения структуры слитка, но не всегда это приводит к повьппению механических свойств металла слитка, а также эти характеристики нестабильны и колеблются в широких пределах. (57) Изобретение относится к области черной металлургии и может бь}ть использовано для получения стальных слитков и отливок. Цель изобретения— повышение механических свойств металла слитка и стабильности их получения. В способе получения стальных слитков гранулы окисленного железного порошка вводят плакированными сплавом алюминия с магнием в суммарном количестве 1,1-1,5 от содержания кислорода в этом порошке с содержанием магния в сплаве 5,0-12,0 мас ° 7.

Цель изобретения — повьппение меха нических свойств металла слитка и стабильности их получения.

Предлагаемый способ включает способ получения стальных слитков, в котором гранулы окисленного железного порошка используют плакирован- ф ными сплавов алюминия с магнием в Сл суммарном количестве 1,1-1,5, от со- ир

1(} держания кислорода в этом порошке с содержанием магния в сплаве 5,012,0 мас.X .

Алюминий вводят дважды: первый раз — при сливе стали в ковш, вто-,ф

15 рой — при разливке по формам в составе инокулятора, при этом общее количество алюминия, вводимое в сталь, находится в пределах принятых норм.

При попадании в жидкую сталь плакированной гранулы в первый момент

145 (Mg) + (S) — (MgS). (2) Плавится пленка алюминиевого сплава, однако она удерживается на поверхности гранулы порошка за счет межфазных, сил, что препятствует разделению ингредиентов. Далее в месте расплавления гранулы порошка в жидкой стали образуются локально переохлажденные участки, обогащенные кислородом, алюминием и магнием. 3 этих местах интенсивно идет реакция

2 (A1J + 3 (О) А1,0 + Q (1) ,. с образованием А1,О,, служащих за травками кристаллизации, препятствуя

;росту грубых дендритов. В сравнении с известным способом реакция (1) идет интенсивно и более полно, так как протекает в переохлажденном микрообъеме при повьппенной концентрации . реагирующих веществ.

Последовательно в микрообъеме протекает реакция связывания серы магнием

Полнота и скорость реакции (2) предопределяются предварительной раскисленностью стали, которая идет более полно. По реакции (2) сульфиды магния, являясь тугоплавким соединением, не образуют грубых межзерновых включений и находятся в стали в мелкодисперном виде, уменьшая степень микронеоднородности, что ведет к повышению механических свойств металла слитка.

Способ обеспечивает (независимо от технологических факторов) образование большего количества центров кристаллизации и перевод сульфидных включений в мелкодисперсное состояние. При этом положительный эффект способа обусловлен совокупным действием неразделяющихся ингредиентов; гранулы железного порошка, переохлаждая и насьпцая кислородом и алюминием сталь в микрообъемах, интенсифицируют образование дисперсных центров кристаллизации, одновременно и вслед за этим, т,е. за раскислением стали, идет связывание серы магнием в дисперсные тугоплавкие сульфидые

При количестве плакирующего сплава, нанесенного на гранулы окисленного железного порошка, менее 1,1 не наблюдается повьнпения механичес4567 ких свойств и структурных характеристик стали. При количестве плакирующего сплава более 1,5 дальнейшего увеличения свойств не происходит.

Нижний предел содержания магния в сплаве с алюминием, равный 5 мас.7., определен тем, что магний ниже этого предела практически не вызывает эффекта измельчения сульфитных вклю чений в структуре стали. Верхний предел содержания магния в сплаве с алюминием, равный 12 мас.7, определен тем, что при значениях, превьппающих 127. в структуре литой стали тонкостенных отливок и проб, обнаруживаются отдельные газовые раковины, происхождение которых, очевидно, 2р связано с образованием недопустимо большого количества паров магния.

Операцию плакирования гранул порошка на железной основе можно осуществить, например, механическим пу25 тем, а именно предварительно окисленHblH железный порошок и шары нли болванки из сплава алюминия с магнием загружают в галтовочный барабан и галтуют до появления на гранулах

ЗО порошка наклепанного слоя сплава в нужном количестве. Контроль количества нанесенного сплава осуществляют по результатам химического анализа.

Пример. Сталь в электропечи в период рафинирования раскисляют через шлак, затем производят глубинное раскисление марганцем и кремнием. При сливе в ковш дают 0,9-1,2 кг

4О алюминия на 1 т жидкой стали. Затем предварительно окисленный порошок на железной основе с зернистостью

0,1-7 0 мм и содержанием кислорода

2,0 мас.7. плакируют сплавом алюминия

45 с магнием путем наклепывания в галтовочном барабане. Количество наклепанного сплава 2,6 мас.7. или 1,30 к количеству кислорода в порошке. Сплав для плакирования состоит из алюми50 ния — основа и магния — 8,8 мас.7., После операции плакирования порошок на железной основе подают в струю жидкой стали в количестве 2,0 мас.7. от разливаемой по формам стали. Обра55 зующиеся при взаимодействии внесенного кислорода и алюминия дисперсные окислы Al О и связь серы с магнием

2 Э в мелкодисперсные соединения М88 способствуют дополнительному увелиСоставитель И. Князева

Редактор Е. Копча Техред М.Ходанич

Корректор С. Черни

Заказ 7385/16 Тираж 710 Подпис ное

BHHHIlH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 14 ченню механических свойств, например пластичности и ударной вязкости стали, соответственно на 36 и 657.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить механические свойства металла слитка и стабильность их получения, о р м у л а и э о б р е т е н и я

Способ получения стальных слитков по авт.св. 1 - 835609, о т л и ч а ю54567 6 шийся тем, что, с целью повышения механических свойств металла слитка и стабильности их получения, гранулы окисленного железного порошка используют плакированными сплавом алкминия с магнием в суммарном количестве 1,1-1,5 от содержания кислорода в этом порошке и с содержанием

10 магния в сплаве 5,0-12,0 мас.X.