Сплав на основе алюминия для обработки стали

 

Изобретение относится к сплавам на основе алюминия, предназначенным для обработки сталей широкого сортамента. Цель - повышение раскислительной и модифицирующей способности и снижение себестоимости. Сплав содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: кремний 17-37

хром 3-20

цирконий 0,5-1,5

титан 0,5-1,5

железо 1,1-3,4

алюминий остальное. Свойства сплава следующие: ударная вязкость 0,5-0,65 мДж/м<SP POS="POST">2</SP>, средний балл (оксиды строчечные) 1,1-2, средний балл (сульфиды) 1,1-2. 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ию ии, (5})5 С 22 С 2! /04, 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ соотхром

0,5остальуд "р ср ед1,1—

1-2.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННт СССР (21) 4338636/27-02 (22) 04.12.87 (46) 07,12.90. Бюл. Ф 45 (71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (72) С.Н.Килессо, О.Ю.Столяр, B.Ñ.Èãíàòüåâ, А.А,Мельниченко, В.П.Иьанова и В.С.Тхоревский (53) 669.715 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 541888, кл. С 22 С 35/00, 1976.

Патент Ci!lA Ф 33 252 79, кл. 75-148, 1967. (54) СПЛАВ НА ОСНОВБ АЛН1МИНИЯ ДЛЯ

ОБРАБОТКИ СТАЛИ

Изобретение относится к сплавам на основе алюминия, предназначенным для обработки сталей широкого сор— тамента, Целью изобретения является повышение раскислительной и модифицирую. щей способности и снижение себестоимости сплава.

В лабораторных условиях проводят сопоставительный анализ свойств сплавов известного и предлагаемого составов.

Для получения сплава подготавливают пять вариантов шихт с различным соотношением компонентов.

Составы шихты даны в табл. 1.

Электроплавку шихты ведут в рудовосстановительной печи мощностью

60 кВА, Состав шихтовых материалов .приведен в табл. 2, 3.

2 (57) Изобретение относится к сплавам на основе алюминия, предназначенным для обработки сталей широкого сортамента. Цель — повышение раскислительной и модифицирующей способности и снижение себестоимости, Сплав соцержит компоненты в следующем ношении, мас.Х: кремний 17-37

3-20, цирконий О, 5-1, 5, титан

1, 5; железо 1, 1-3,4, алюминий но е. Свойства спла ва сл едуюши ная вязкость 0,5-0,65 мнж/и, ний балл (окснды строчеч ые)

2, средний балл (сульфиды) 1, 6 табл.

Шихта совместно брикетируется. В качестве. связи используют сульфнтноспиртовую барду (расхад ее примерно

7ã. от массы шихты) .

Получаемый первичный сплав рафинируьэт в ковше флюсам (NaCl + КС1 +

+ NaF + Na A1F@) расход флюса при3 мерно 20 кг/т первичного сплава.

Состав сплава (после рафинирования) приведен в табл. 4, Сплавы приведенного состава опробованы при обработке кислотостойкой нержавеющей стали Х18Н10Т, Выплавку стали осуществляют в электропечи способом переплава легированных отходов с окисл ени ем угл ер ода га зообразным кислородом.

Сплавы присаживают перед продувкой ванны кислородом (в копичестве

4,5 кг/т), после продувки ванны кислор одом и присадки ферр охр ома (при11966

17-37

3,0-20,0

0,5-1,5

0,5-1,5

1,1-3,4

Остальное

Таблица 1

Содержание, мас. Х, в составе (2 (3 (4

Компоненты

14 3

18,0

24, 1

41,3 30,2

Ка олин

Отработанный катализатор

Углеродистый -восстановитель (газовый . уголь-нефтекокс) Дист ен-силлиманит

6,9 20,8 40,1 44,1 49,3 .

31,3 31,1 32 1 29 4 29 6

Осталь- Осталь- Осталь- Осталь- Остальное ное ное ное ное

3 16 мерно 4,0 кг/т), после присадки Ферротитана (в количестве 2,5 кг/т).

Общая присадка сплавов примерно

11 кг/т.

Ударная вязкость является характеристикой модифицирующей способности сплава.

Свойства сплавов и известного и предлагаемого составов представлены в.табл. 5.

На серии лабораторных плавок стали, выплавленной в дуговой лабораторной печи по существующей технологии с использораиием известного сплава и сплавов предлагаемого состава, изучают влияние содержания и природу неметаллических включений с использованием прибора "Эпиквант".

Одним из критериев оценки раскислительной способности комплексных сплавов является снижение загрязненности раскисленного металла неметаллическими включениями, поскольку есть все основания считать, что наблюдаемое резкое снижение содержания кислорода в стали при введении сильных раскислителей связано с образованием и интенсивным удалением специфических первичных продуктов раскисления.

Процесс изучения неметаллических вкпючений на шлифах ведут методами оптической металлографии по стандартным методикам. Кроме того, отдельные, наиболее характерные виды включений идентифицир овались р ентг еностр уктурным и микрорентгеноспектральным методами.

Результаты исследований приведены в табл . 6.

Снижение себестоимости раскислителя достигается sa счет снижения расхода глинозема и замены его отработанным катализатором. В качестве алюминийсодержащего компонента при выплавке сплава-модификатора применяют отработанный катализатор

ИМ 2201.

Из приведенных данных следует, что предлагаемый сплав обладает îвышенной по сравнению с известным раскислительной и модифицирующей способностью и пониженной себестои.мостью.

Формула и з о бр ет ения

Сплав на основе алюминия для обработки стали, содержащий кремний, титан, хром и железо, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения раскислительной и модифицирук щей способности и снижения себестоимости, он дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, мас. Ж:

Кр емний

Хр ом

Цирконий

Титан

Железо

Алюминий

1611966

Таблица 2 еркание компонентов> нас Л

Т102 СаО гтоа СгФОЗ и п.п.

Остальное 47,5 0,75 0,57 0,47 l2, 77!!аолим

Отработанный катализатор синтеза каучука

Ди стен-силлннанит

15,8 0,4 0,3 О,! 14,8 1,01

37> 21 0 6 0,65 О,5 О,8 1,36

s»

)Таблица 3

С налетчиц

С os!>4 о

Компоненты

60,8

87,40

30,40

87,40

2,9

0,67

34,3

11,32

1,8

0,4

Газовый уголь Нефтекокс

Таблица 4

Содеркание компонентов, нас .Х

Железо

Состав сила

Хром Титан

Марганец Никель Алкхо>ний

Циркони>>

1 5

4,0

1>0

40,3

1,5

2,0

Остальное

3>0

9 ° 14 !

6,13

17,1

20,0! °

»

ll

Сплав синтезирован сплавлением частых коипонентон в соответствии с известнык техническим реаением.

Таблица 5

Состав сплава Ударная вязкость>

Идж/М2

Ср едний размер зер" на, мкм

Известный

Предлагаемый

2

4

0,45

33,5

Табли ца 6

Оксиды (строчечный) Состав сплава

Сульфиды

Средняя площадь, X Средний балл (кислородные включения) Средний ба4!л

Средняя площадь, 7

2,4

О, 029

2,0

0,29

П р и м е ч а н и е. Приведены данные исследований качества металла после присадки раскислителя. а

Известный

Предлагаемый

2

4

Известный ,Предлаrаемый

2

4

37,0

29> 74

20,3

18,8

17,0

2,0

1 9

1,1

t 7

1,9 1,5 1,5

0,84 1>43

0>81 О ° 50

0,5 0,70

0>56 0>97

О, 019

0,015

0,012

О, 015

О, 017

0,50

0,56

0,65

0,57

0,6

3,4

3,10

2,21

1> 71

1 ° 1

21, 53

21,6

19, 74

21,0

20,49

2,0

1,4

1,3

1,1

1,3

0,023

0,021

0,021

О, 024

О, 026