Сплав для раскисления и модифицирования стали

 

Изобретение относится к сплавам для раскисления и модифицирования стали. Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости стали, степени усвоения компонентов сплава расплавом, раскислительной способности и стойкости при хранении сплава на воздухе. Сплав содержит, мас.%: марганец 27-32; алюминий 26-30; кремний 20-22; кальций 0,6-4,0; магний 0,5-2,8; никель 0,4-0,8; цинк 0,5-2,7; углерод 0,07- 0,11. фосфор 0,01-0,02, сера 0,005-0,008; остальное железо. При обработке предлагаемым сплавом низколегированной конструкционной стали значительно возросла ее коррозионная стойкость в растворе морской соли, кроме того, степень усвоения расплавом компонентов сплава Mn, Si, NI возрастает до значений выше 93%. Также увеличивается степень десульфурации и дефосфорации и снижается содержание кислорода в жидком металле При этом раскислительная способность сплава равна 96,7-98,7%. Предлагаемый сплав не рассыпается на воздухе при хранении и транспортировке . 3 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ы (21) 4713819/02 (22) 24.05.89 (46) 30,06.91. Бюл, № 24 (71) Грузинский политехнический институт им, В,И.Ленина (72) Г, Н. 3виададзе, Ю, И, Ци ргва ва, Г.В. Кашакашвили, Б,Г.Гогичаишвили, О,Ш.Микадзе, А.С.Таругашвили, M.В.Мумладзе, Н.О, Гвамбериа, Г.Я. Гзел идзе, Б.Х. Кердзевадзе и Т.И.Бучукури (53) 669.15-194 (088.8) (56) Патент CLLIA № 3865582, кл. С 22 С 35/00, 1975, Авторское свидетельство СССР

¹ 456032, кл. С 22 С 35/00, 1975. (54) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к сплавам для раскисления и модифицирования стали.

Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости стали, степени усвоения комИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при раскислении и модифицировании стали.

Цель изобретения — повышение корроэионной стойкости стали, степени усвоения компонентов сплава расплавом, раскислительной способности и стойкости при хранении сплава на воздухе.

Выплавку сплава осуществляют в индукционной печи емкостью 1 т в графитовом тигле.

Состав шихты, мас.%:

Шламы производства ЭДМ (электролитической двуокиси марган ца) 30 — 35

„, Ы„, 1659515 А1 понентов сплава расплавом, раскислительной способности и стойкости при хранении сплава на воздухе. Сплав содержит, мас.%: марганец 27 — 32; алюминий 26-30; кремний

20 — 22; кальций 0,6 — 4,0; магний 0,5 — 2,8; никель 0,4 — 0,8; цинк 0,5 — 2,7; углерод 0,07—

0.11; фосфор 0,01-0,02; сера 0.005-0,008; остальное железо. При обработке предлагаемым сплавом низколегированной конструкционной стали значительно возросла ее коррозионная стойкость в растворе морской соли, кроме того, степень усвоения расплавом компонентов сплава Mn; Si, Ni . возрастает до значений выше 93%. Также увеличивается степень десульфурации и дефосфорации и снижается содержание кислорода в жидком металле, При этом раскислительная способность сплава равна

96,7-98,7%. Предлагаемый сплав не рассыпается на воздухе при хранении и транспортировке. 3 табл.

Отсевы подготовки вторичного алюминиевого сырья 55-60

Обожженный доломит Остальное

Химический состав марганецсодержащего шлама в процессе получения ЭДМ, мас. : Мп 20,5-26.6: Ni 0.8; Si02 20 — 21;

MnOz4 — 3,3; Са04,7; FezOa; 3.4; А!20з 4,6;

Mg0 1,2; P 0,3; сульфиды и оксиды других элементов остальное.

Химический состав вторичного алюминиевого сырья. следующий; а) отсев алюминиевой стружки (ТУ 4826-56-82), мас. : Al 40-55; Sl 5,6; Mg 0,35;

2п 1,9; Ni 1,20; Мп 0,26; Fe 14 — 15; окислы (железа, алюминия и др.) остальное: б) отходы отсева вторичного алюминиевого сырья, мас.%; Al 25 — 30; Si 6,2; Mg 0,2;

Zn 2,2; Nl 0,87, Мп 0,15; Fe 15 — 18; окислы железа, алюминия и других элементов остальное. Металлургический выход 25 — 5

30%

Отходы отсева вторичного алюминия не удовлетворяют ТУ 48-21-52-82 и представляют некондиционный отход отсева вторичного алюминия. 10

Химический состав свежеобожженного доломита, мас.% . Si02 2,0; АЬОз 2,0, Ее Оэ

0,3; Mgo 36,0; СаО 55,0; Н2О 2,20; СО 2,5.

Составы получаемого сплава с соответствующей различной шихтовкой плавок 15 приведены в табл. 1.

Сплавы 1-3 при хранении на воздухе а течение двух лет не рассыпаются и сохраняют все механические характеристики. Известный сплав рассыпается практически в 20 процессе охлаждения на воздухе.

Выплавленные сплавы опробованы при производстве стали.

Сталь выплавляют в 200.-тонной мартеновской печи, после плавки выпускают а 25

200-тонные сталеразливочные ковши при температуре 1873 — 1923 К. Предлагаемый (или известный) сплав подают в ковш в твердом состоянии поэтапно по мере заполнения ковша. 30

Предлагаемый сплав подают в количестве 3% от массы стали. Обработанную сталь выдерживают в течение 30 — 40 мин в ковше, потом разливают в изложницьь

Обрабатывают сталь, раскисленную по 35 заводской технологии, имеющую состав, мас.%: С 0,25; Мп 0,69; Si 0,36; Ni 0,025;

P 0,03, S 0,04; Al 0,005; Fe остальное.

Результаты обработки данной стали предлагаемым и известным сплавами пред- 40 ставлены в табл, 2.

Коррозионную стойкость сталей оценивают в различных средах — 5% — ных растворах серной, азотной, плавикоаой и соляной кислот и 5%-ном растворе мор- 45 ской соли, Результаты испытаний в растворе морской соли представлены в табл, 3, Анализ данных табл. 2 показывает, что содержание серы в стали после обработки 50 предлагаемым сплавом составляет 0,012—

0,018%, а фосфора — 0,016 — 0,018%. Это достигается в первую очередь за счет низкого содержания этих элементов в предлагаемом сплаве (Я 0,005 — 0,008% и Р 55

0,01-0,02%}, а также тем, что степень десульфурации составляет 55-70%, а степень дефосфорации — 48 — 65%, Такие высокие десульфурирующие и дефосфорирующие способности предлагаемого сплава достигаются за счет высокоактивного в химическом отношении комплекса компонентов. Наличие а сплаве совместно марганца, кремния, алюминия в значительных количествах обеспечивают протекание а жидком металле экзотермических реакций с сильным разогревом зоны реакций, которая протекает достаточно бурно, идет интенсивное перемешивание ванны, практически охватывающее весь объем металла.

Практически одновременно с реакциями окисления указанных элементов идут реакции десульфурации и дефосфорации с участием кальция и магния.

Большая поверхность реакционной зоны, высокая температура, большая активность

Са и Mg а сплаве позволяют отшлаковыаать S и P за очень короткий срок, Введение в сталь Ni u Zn позволяет значительно улучшить коррозионную стойкость получаемой стали.

Проведенные коррозионные испытания обработанных сталей а растворах кислот показали, что по сравнению с модифицированием известным сплавом корроэионная стойкость повышается с более чем 10 балл до 7 — 9 балл, т.е. сталь переходит из группы нестойких сплавов а группы малостойких и пониженной стойкости, Из данных табл, 3 следует, что в растворе морской соли стойкость стали значительно повышается, она соответствует 1—

2 балл.

Никель, содержащийся в сплаве в количестве менее 0,4%, не оказывает существенного эффекта на микролегирование и модифицирование стали, а при содержании более 0,8% никель вызывает хрупкость сплава, и при транспортировке он рассыпается.

Цинк, содер>кащийся в сплаве в количестве менее 0,5%, не обеспечивает существенного улучшения коррозионной стойкости сплава и не защищает сплав от воздействия кислорода, а при содер>кании цинка более

2,7% сплав становится неоднородным и подвержен разрушению при транспортировке и хранении на воздухе, Таким образом, в результате применения предлагаемого изобретения повышается коррозионная стойкость стали, степень усвоения компонентов сплава расплавом, раскислительная способность и стойкость при хранении сплава на воздухе.

Формула изобретения

Сплав для раскисления и модифицироаания стали, содержащий марганец, кремний, алюминий, кальций, магний, углерод, фосфор, серу и железо. о т л и ч а ю щ и й1659515

Таблица 1

Таблица 2

Продолжение табл. 2 с я тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости стали, степени усвоения компонентов сплава расплавом, раскислительной способности и стойкости при хранении сплава на воздухе, он дополнительно 5 содержит никель и цинк при следующем соотношении компонентов, мас. ;

Марганец 27-32

Алюминий 26-30

Кремний

Кальций

Магний

Никель

Цинк

Углерод

Фосфор

Сера

Железо

20-22

0,6 — 4,0

0.5 — 2,8

0,4-0,8

0,5-2,7

0,07 — 0,11

0,01 — 0,02

0,005 — 0,008

Остальное

1659515

Таблица 3

Составитель Л. Карасева

Техред M.Ìoðlåíòàë Корректор А. Осауленко

Редактор М. Петрова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1822 Тираж 396 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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