Способ получения коррозионностойкой стали
ф фЩr
СОЮЗ СOIÇF ГСКИХ
СОЦИАЛИСТИ 1ЕСКИХ
РЕСПУБ/1ИК
>s С 21 С 5/52
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4776291/02 (22) 10.11.89 (46) 23.09.91. Бюл. N 35 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) И.П.Пархоменко, В.П.Остапенко, Н.В.Подобедова, Н.Ю.Кравцов, А.Ю.Садовник и А.В.Рабинович (53) 669.187.25 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1ч. 767218, кл. С 21 С 5/52, 1980.
Авторское свидетельство СССР
М 840135, кл. С 21 С 5/52, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРРОЗИОННОСТОЙКОЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к получению стабилизированной титаном коррозионностойкой
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к получению стабилизированной титаном корроэионностойкой стали, предназначенной для производства особотонкостенных электрополированных труб.
Цель изобретения — уменьшение загрязненности стали неметалличес кими включениями.
Указанные режимы — порядок ввода в расплав элементов, их количество и соотношение между ними, время ввода присадок— существенно усиливают эффект воздействия каждого вводимого элемента — алюминия, Р3М, титана на рафинирование стали, что позволяет достичь поставленную цель. т.е. получить минимальную загрязненность стали при условии образования включений
Ы)«1678851 А1 стали, предназначенной для производства особотонкостенных электрополированных труб, Целью изобретения является уменьшение загрязненности стали неметаллическими включениями. При получении коррозионностойкой стали в качестве раскислителей используются Al, РЗМ и Ti, причем присадку алюминия осуществляют в количестве 2,1-3,0 кг/т расплава, затем присаживают РЗМ в количестве 0,6-1,0 кг/т, при их массовом соотношении 1:(0,25—
0,36) соответственно, а титан дополнительно присаживают на дно ковша в количестве, в 3-44 раза превышающим массу титана, присаживаемую в печь. Причем алюминий, Р3М и титан присаживают в печь за 8 — 12, 4-7 и 2 — 3 мин до выпуска плавки соответственно, Увеличивается выход годного на
30, 1 з.п. ф-лы. 3 табл. определенного типа, не разрушающегося при деформации.
В ведение в расплав алюминия в количестве 2,1 — 3,0 кг/т до присадки Р3М обеспечивает глубокое раскисление стали и создает условия для реакции Р3М не только с кислородом, но и серой с образованием глобулярных, легко удаляемых из расплава оксисульфидов Р3М. Это. в свою очередь, предотвращает образование карбосульфидов титана после присадки его в печь и создает условия для преимущественного взаимодействия титана с азотом и углеродом.
Вводить алюминий в количестве менее
2,1 кг/т неэффективно с точки зрения наиболее полного связывания кислорода. Избыток алюминия (свыше 3 кг/т) приводит к
1678851 образованию крупных скоплений корунда в литом металле.
Введение РЗМ менее 0,6 кг/т неэффективно, так как сера не в полной мере связывается в глобулярные оксисульфиды и после ввода титана могут образовываться его карбосульфиды.
Превышение количества РЗМ свыше 1,0 кг/т влечет за собой перемодифицирование стали, приводящее к загрязнению литого металла скоплениями оксидов Р3М, а также к огрублению микро- и макроструктуры, что значительно ухудшает механические свойства стали, Соотношение алюминия и РЗМ 1:(0,25—
0,36) необходимо для обеспечения условий образования мелкодисперсных и прочных включений алюминатов РЗМ, не разрушающихся при деформации литой стали, что позволяет получить требуемый уровень чистоты по оксидным включениям в готовой стали.
Изменения отношения алюминия к
РЗМ, например 1:0,24, приводит к изменению химического состава и формы неметаллических включений. При этом образуются относительно крупные и хрупкие двухфазные оксиды, состоящие иэ А1гОз и соединений типа R Изменение отношения Al и РЗМ, например 1:0,37, также приводит к изменению химического состава и формы оксидных включений, Это не дает воэможности получить требуемый тип включений и чистоту стали, так как в этом случае образуются двухфазные включения, состоящие из RxAI gGz и оксидов РЗМ, разрушающиеся при деформации стали, Согласно ГОСТУ содержание титана в стали должно быть равно пятикратному содержанию углерода, поэтому его содержание (при содержании С = 0,08 ) равно 0,4 j>, Комбинированный ввод Ti в печь и в ковш в соотношении 1;{3-4) позволяет более эффективно связать углерод и азот. При этом повышается на 5 — 10 g, усвоение титана расплавом. Изменение отношения титана., вводимого в ковш и печь, к титану, присаживаемому в печь (например, 1:2,9), приводит к появлению оксидов титана и увеличению загрязненности литой стали неметаллическими включениями, Величина отношения, равная, например, 1:4,1, снижает неэффективность удаления включений оксидов, нитридов и карбонитридов иэ расплава в печи и во время выпуска при этом не исключается образование крупных скоплений нитридов и 21.. 55 карбонитридов совместно с оксидами, возникающими в результате вторичного окисления титана, и загрязнение ими литой стали. Присадка алюминия более чем эа 12 мин до выпуска плавки приводит к вторичному насыщению кислородом и снижению эффекта воздействия последующих присадок, а менее чем за 8 мин — не обеспечивает полного протекания процессов растворения, соединения с кислородом и удаления продуктов реакций, что превышает загрязненность стали оксидами алюминия и не позволяет получить требуемый тип стали. Присадка РЗМ более чем за 7 мин до выпуска приводит к тому, что РЗМ совместно с алюминием реагируют с кислородом и не связывают серу, а менее чем эа 4 мин — не обеспечивает полноту протекания процессов растворения, химического соединения и удаления продуктов реакций. Ввод титана более чем за 3 мин способствует одновременному протеканию реакций между кислородом, серой и РЗМ и кислородом, серой и титаном, при этом будут образовываться крупные сложные включения оксидов и карбосульфиды титана, снижается его стабилизирующая эффективность, менее чем за 3 мин — не обеспечивается время для протекания процессов образования и удаления нитридов и карбонитридов титана. Таким образом, только при соблюдении всех укаэанных режимов и соотношений между элементами можно получить требуемый тип неметаллических включений и уровень загрязненности стали. В идентичных лабораторных условиях проводят сопоставительный анализ загрязненности различными типами неметаллических включений и механических свойств литой стали марки 08Х18Н10Т, полученной по предлагаемому и известному способам. Пример. Химический состав исследуемых сталей соответствует ГОСТУ. Сталь выплавляют в дуговой печи емкостью 1 т. Варьируют количество присаживаемых элементов и время их ввода в металл (табл. 1 и 2 соответственно), Сталь разливают в изложницы на слитки массой 1 т, которые катают на трубную заготовку ф100. Пробы для контроля загрязненности неметаллическими включениями и определения механических свойств отбирают от заготовок головной и донной частей слитка. Как видно из табл. 1, в вариантах 1 и 4 представлены запредельные значения РЗМ и, хотя содержание AI и соотношение AI u Р3М находятся в предлагаемых пределах, но изменение содержания РЗМ приводит к увеличению загрязненности стали неметал 678851 лическими включениями. К такому же результату приводят запредельные количества алюминия при предлагаемом количестве РЗМ и сохраняющемся в пределах способа соотношении Al и РЗМ (варианты 5 и 8), несохранение предлагаемого соотношения Al и Р3М при количествах Al и Р3М в предлагаемых пределах (варианты 9 и 12), и изменения для соотношения массы титана, присаживаемого в ковш и печь (варианты 13 и 16). Предлагаемый способ позволяет не только уменьшить общую загрязненность стали неметаллическими включениями, но и получить включения оксидов наиболее благоприятного химического состава (малоразруша ющиеся и ри и ро катке), что искл ючает возникновение строчек при деформации стали. В стали, полученной по предлагаемому способу, типичными неметаллическими включениями являются мелкие и прочные алюминаты P3M (R>A!yO,), оксисульфиды РЗМ, а также равномерно распределенные нитриды и карбонитриды титана. Эти включения не разрушаются при прокатке, не склонны к образованию строчек и не оказывают отрицательного влияния на свойства стали, Коррозионностойкую сталь легируют титаном, как стабилизирующим элементом, связывающим углерод и азот и прочные соединения. При предлагаемом способе увеличивается усвоение титана при легировании эа счет более глубокого раскисления стали и рационального способа ввода в расплав и повышается стабилизирующий эффект титана, т.е. способность связывать углерод и азот в стали, так как уменьшаются его потери, связанные с образованием оксидов и карбосульфидов титана. Сталь, полученная предлагаемым способом, полностью удовлетворяет требова5 ниям ТУ и пригодна для производства особо тонкостенных электрополированных труб. Механические свойства стали остаются при этом практически неизменными (табл. 3). В результате использования предлагае10 мого способа раскисления и микролегирования стали 08Х18Н10Т увеличивается выход особо тонкостенной трубной заготовки, отвечающей повышенным требованиям по содержанию неметаллических включе15 ний для производства электрополированных труб на 30 . Формула изобретения 1. Способ получения коррозионностойкой стали, включающий расплавление ших20 ты, предварительное раскисление и легирование ферросплавами с последующей присадкой в печь редкоземельных металлов, алюминия и титана и выпуск в ковш, отличающийся тем, что, с целью 25 уменьшения загрязненности стали неметаллическими включениями, присадку алюминия осуществляют в количестве 2,1 — 3,0 кг/т расплава, затем присаживают редкоземельные металлы в количестве 0,6 — 1,0 кг/т 30 при их массовом соотношении 1:(0,25 — 0,36) соответственно, а титан дополнительно присаживают на дно ковша в количестве, в 3-4 раза превышающем массу титана, присаживаемого в печь. 35 2. Способ поп.1, отличающийся тем, что алюминий, редкоземельные металлы и титан присаживают в печь за 8 — 12, 4 — 7 и 2 — 3 мин до выпуска плавки соответственно. 1678851 Таблица 1 8араа Известные 4,5 1,5 12,0 3,0 45,0 12,0 3iO 2,0 2,0 0,5 5,0 1,5 3,5 50,0 11,0 11,0 4,0 1,5 3,0 52 0 11,0 3,6 2,4 8,6 2>1 4,0 1,0 54,0 2,0 11,0 3,6 8,6 2,4 2,3 3,0 0,5 55,0 I1,0 1,5 3,6 8,6 2,4 Э,О 3 ° 5 1,S 3,5 54,0 11,0 3,6 8,6 2,4 3,0 4 1,1 5 0,6 3,5 1,5 4,0 52,0 11,0 3>6 8,6 2,4 2,0 3,0 1,О 0,5 2,0 53 0 53,0 11,0 3,6 8,6 2,4 2,1 0,7 3,0 2,5 11,0 3,6 8,6 2,4 i 3,0 0i8 4,0! 1iO 3,6 8,6 2,4 3,1 0,8 11,0 3,5 3,6 8,6 2,4 2,1 0,8 3,0! 1;О 3,6 2,4 8,6 10 0,8 Э,5 11,0 Э,б 8,6 2,4 2,8 0,7 4,0 1,5 Э,5 53,0 11,0 3,6 8>6 2,4 1!0,24 1!Oi30 lз0,30 IзО ° 30 1>0,30 1!0,30 2,7 0,7 11 ° О 4,5 1,5 Э,О 56,0 4,2 8,4 2iO 2,3 0,75 0,75 4,0 0,5 58,0 liO 11,0 4,0 8 о 2 2 2,5 О,S 3 5 0,5 57,0 11,0 II>0 3,0 2,8 8,2 2 5 4,5 l,0 55,0 2,5 2,8 8,1 2,9 2,4 2>5 3,0 0,5 1,0 11,О 59,0 3 ° 6 8,6 2,5 4 8 1 Он52 2 О,ЬО 3 1,0! 5 0,75 IЬ 0,75 17 0,75 2 4 6 8 9 6 1О 11 12 13 6 1:0,25 1:0,2Ь l:0,33 1>0,37 1:0,3 I;O,3Ý Iз0,27 1>0 ° 26 lз0,38 Iз0,33 I:O,25 1О 1О 8 12 13 1О 1О 1О Преллагааныа 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 1 г 4 2,5 3,0 1,0 1,5 3,5 3,5 1,О 1,5 з,о 1,О 0,5 1,О 1,5 1,0 5l,O 3,0 1,5 51,0 3,0 1,5 55,0 1,5 0,5 54,0 . 1,5 0,5 1,0 0 5 0,5 1,0 1 з 1,О 0,5 1,5 1,5 0,5 1,О 1,5 0,5 3,5 з,о 3,5 4,0 3,5 З,o З,5 4,5 4,0 з,о 4,5 3,5 1678851 Таблица 3 Составитель И.Чепикова Техред М.Моргентал Корректор Q.Öèïëå Редактор Н.Яцола Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 3183 Тираж 376 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
