Способ раскисления и микролегирования низколегированной малоуглеродистой стали

 

Изобретение может быть использовано в металлургии при производстве низколегированной малоуглеродистой стали. Сущность: минимальное количество ниобия, потребное для микролегирования, определяют в зависимости от суммарного содержания углерода, серы и фосфора в расплаве по формуле: (%Nb) 0,04 + I(%C),(%S),(%P) 8K. где (%Nb) - минимальное количество ниобия , требующееся для микролегирования, мас.%: 1{%С),{%5).(% P) - суммарное содержание углерода, серы и фосфора в расплаве перед раскислением, %; К - опытный коэффициент , учитывающий усвоение ниобия, равный 0,85-0.95.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4885485/02 (22) 10.09.90 (46) 30.10.92. Бюл, N 40 (71) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Металлургический завод "Амурсталь" (72) С.Г. Рыскина, А.Л. Егоров, Б.З. Беленький, В,А. Ровнушкин. С.А. Спирин, И.M. Срогович, В.M. Карасик, Н.А. Фомин, Б,И, Юдавин, M.Á. Оржех и К.Ф. Дорн (56) Авторское свидетельство СССР

N 1219656, кл. С 21 С 5/04, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N. 1235926, кл. С 21 С 5/04. 1984.

Авторское свидетельство СССР

N. 1406180, кл. С 21 С 5/04, 1986.

Выплавка стали в мартеновских печах.

Технологическая инструкция ТИ 102-СТ.M16-87. Нижнетагильский металлургический комбинат. Н.Тагил, 1987, Изобоетение относится к черной металлургии, а именно к технологии производства микролегированных сталей.

Известен способ раскисления конструкционной низколегированной стали, микролегированной титаном, в котором предложены параметры технологии, обеспечивающие стабилизацию усвоения титана.

Недостаток способа заключается в том, что не обеспечивается повышение хладостойкости стали.

Известен способ раскисления низкоуглеродистой спокойной стали, приводящий к значительному повышению пластичности стали. Требуемая пластичность достигается при микролегировании алюминием, расход

„„ЯЛ„„1772171 А1 (54) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ И МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ (57) Изобретение может быть использовано в металлургии при производстве низколегированной малоуглеродистой стали. Сущность; минимальное количество ниобия, потребное для микролегирования, определяют в зависимости от суммарного содержания углерода. серы и фосфора в расплаве по формуле: (МЬ)= 0,04+ Х(7ьС),(A S),(%,Р) 8К. где ()(КЬ) — минимальное количество ниобия, требующееся для микролегирования, мас.%: Х(7С),(k S),(% Р) — суммарное содержание углерода, серы и фосфора в расплаве перед раскислением, ; К вЂ” опытный козффициент, учитывающий усвоение ниобия, рэвн ый 0,85-0,95. которого устанавливают расчетным путем в зависимости от содержания кремния и углерода в стали. Недостаток способа заключается в том, что он не позволяет улучшить другие свойства стали. в том числе хладостойкость.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляе мому способу является технология микролегирования ниобием малоуглеродистой свариваемой стали с целью повышения комплекса механических свойств. Технологией предусматривается отбор прос ы и определение в металле перед раскислением содержания серы, фосфора и углерода и присадка в расплав, наряду с кгемнием. марганцем и алюминием. ниобийсо,ержэ1772171 щих легирующих материалов после ввода алюминия. Расход ниобия определяется маркой стали.

Недостаток этой технологии заключается в том, что не учитывается совместное 5 влияние присутствующих в металле примесей (серы, фосфора, углерода) и ниобия на ударную вязкость стали, в том числе, при отрицательных температурах, а также не реализуется возможность снижения расхода 10 ниобия при правильном сочетании указанных элементов, Целью изобретения является повышение ударной вязкости стали при одновременном снижении расхода ниобия, 15 используемого для микролегирования.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе раскисления и микролегирования низколегированной малауглеродистой стали, включающем отбор и 20 химический анализ пробы перед раскислением, ввод в металл кремния, марганца, алюминия и ниобия, легирование проводят минимальным количеством требуемого для микролегирования ниобия, определяемым 25 по формуле (ц), ц 004 Х(С} (/Я (*/ )

8К где (Nb) — минимальное количество ниобия. требующееся для микролегирования, 30 мас. ;

Z(С), (S), (Р) — суммарное содержание углерода, серы и фосфора в расплаве перед расплавлением, мас, ;

К вЂ” опытный коэффициент, учитываю- 35 щий усвоение ниобия, равный 0,85 — 0,95.

Сущность звявляемого способа раскисления и микролегирования низколегированной малоуглеродистой стали состоит в том, что в ковш присаживают минимальное коли- 40 чество ниобия, достаточное для микролегирования. массу которого, гарантирующую повышение ударной вязкости стали. определяют расчетным путем в зависимости от суммарного содержания углерода, серы и 45 фосфора в пробе металла, отобранной перед раскислением.

Зависимость между требующимся количеством вводимого в металл ниобия и содержанием углерода, серы и фосфора в 50 расплаве перед раскислением установлена экспериментальным путем. Решение применимо для сталей с содержанием углерода

0,06-0,18, т.е, для малоуглеродистых свариваемых сталей, В таблице представлены результаты испытания металла опытных плавок и плавки по способу-прототипу. Плавки проведены в мартеновских печах емкостью 400 т. После отбора и анализа пробы металла перед раскислением в печь вводили силикомарганец из расчета получения 1,5 Мп в готовой стали и через 10 мин металл выпускали в ковш, Во время выпуска в ковш присаживали ферросилиций из расчета получения 0,25-0,27 кремния в готовой стали, алюминий в количестве 1 кг/т стали и феррониобий. Количество вводимого ниобия определяли по предложенной формуле, т.е, в зависимости от содержания углерода, серы и фосфора в расплаве перед раскислением, Металл всех плавок прокатали на лист толщиной 10 мм. Испытания ударной вязкости (таблица) проводили в соответствии с

ГОСТ 9454-78 на образцах, вырезанных поперек направления прокатки.

Данные таблицы подтверждают возможность повышения ударной вязкости стали при минимальном расходе ниобия для микролегирования, учитывающем влияние углерода, серы и фосфора, присутствующих в расплаве.

Формула изобретения

Способ раскисления и микролегирования низколегированной малоуглеродистой стали, включающий отбор и химический анализ пробы перед раскислением, ввод в металл кремния, марганца, алюминия и ниобия,-отличающийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости стали при одновременном снижении расхода ниобия, легирование проводят минимальным количеством требуемого для микролегирования ниобия, определяемым по формуле

0,04+ Х(С), (S), (Р)

8К где (;ьЙЬ) — минимальное количество ниобия, требующееся для микролегирования, мас., Z(С), (S), (P) — суммарное содержание углерода, серы и фосфора в расплаве перед раскислением, мас, ;

К вЂ” опытный коэффициент, учитывающий усвоение ниобия. равный 0,85-0,95.

1772171

М

Содержание элементов в расплаве перед раскислениеи, нас.а

Опытный коэефи» циент усвоения ниобия

Ударная вязкость U Лж/снэ, при температуре

Йфинеиания

Содержание ниобия в го» товой ста" ли,нас.

» «»»»

-40 С

»»»»

-60 С

Г ° (О, 017 0,90

0,024 0,90

О, 023 0,92

0.033 0,95

0,039 0,95

0,045 0,94

79

74

71

59

27 прототип

Составитель Л.Магавмова

Техред M.Moðråíòàë Корректор E.Îà1111

Редактор

Заказ 3815 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4!5. Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

0,06

0,06

0,09

О, 18

0,18

0,15

0,ОЕ5

О, 040

О, 021

0,015

Оэ035

0,028

О, 010

0,035

О, 019

О, 010

Oi 0IJO

0,030

5 раскол ниобия. на1т стали о

0,015

0,022

0,021

О, 031

0,037

0,042

156

162

145 !

18