Способ раскисления марганцовистой низколегированной свариваемой стали

 

се со,.-,з,„, адов" те и т)-. о

ИСАЙ

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П (и) 551376

ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено01,08.75 (21) 21646 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.03.77.Бюлле (45) Дата опубликования описания (51) М. Кл.е

С 21 С 7/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытий (53) УДК 669.046. .554.555 (088. 8) Д. А. Смоляренко, Е. А. Греков, H. Г. Бочков, А. A. Алымов, В. А. Пономаренко и А. Г, Татьянщиков (72) Лвторы изобретения

Череповецкий ордена Ленина металлургический завод им. 50-летия СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ МАРГАНЦОВИСТОЙ

НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СВАРИВАЕМОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам раскисления низколегированной свариваемой стали.

При излучении и промышленном опробовании производства этих сталей было установлено значительное влияние раскисления на чистоту стали и показатели ударной о вязкости при минус 40 С.

При определении допускаемой температуры службы этих сталей в промышленности и строительстве следует иметь в виду, что при сварке в околошовной зоне развиваются высокие температуры и вследствие термического воздействия укрупняется зерно, что ведет к повышению порога хладноломкости

Факторами, влияющими на устойчивость стали против хрупкого разрушения, являются: мелкое зерно, получение которого обес= gp печивается микролегированием алюминием, титаном, ванадием кальцием, бором; общий состав стали; низкое содержание вредных примесей (серь фосфора, азота кислорода, мышьяка) . 25

Известен способ раскисления марганцовистых низколегированных сталей в сталеплавильных агрегатах, ковше и комбинированным способом: в сталеплавильных агрегатах смесью силикомарганца и 45% ферросилиция (по 2,7 и 3,7 кг/т соответственно) ч в сталеразливочном ковше вторичным алюминием.

Известен способ раскисления cT àëè, включающий окончательное раскисление в сталеразливочном ковше комплексным марганцевоалюминиевым сплавом в количестве 3-6 кг/т при отношении содержания алюминия к сумме содержания Ми. и Fe 0,2-0,4 с последующей выдержкой металла после наполнения ковша 7-15 мин и стабилизацией элементов стали путем ее микролегирования в изложнице совместно титаном и алюминием при содержании титана 0,001-0,0028 кг/т и алюминия 0,01-0,05 кг/т, Сталь раскисленная этим способом, обладает недостаточными характеристиками качества поверхности, стойкости к трещинообразованию при сварке, недостаточными

551376

0,06 — 12

1,00 — 1,70

0,01 — 0,02

0Ä08 — 0,28

0,001 — 0,006 механическими свойствами, в частности ударной вязкости.

Пель изобретения — улучшение качества поверхности, уменьшение трещинообразования при сварке, повышение комплекса свойств и показателей ударной вязкости при минус о

40 С и ниже.

Предлагаемый способ, включающий окончательное раскисление в сталеразливочном ковше комплексным марганцевоалюминиевым сплавом в количестве 4-6 кг/т, выдержку металла после наполнения ковша и стабилизацию элементов стали путем микролегирования титаном, отличается тем, что комплексный сплав вводят при отношении содержания алюминия к сумме марганца и железа 0,10-0,19, а микролегирование осуществляют совместным вводом титана, кальция и редкоземельных элементов (РЗМ) в количестве, кг/т:

2р

Титан О, О 1-0, 06

Сталь 0,01-0,04

РЗМ 0,01-0,09.

Увеличение содержания углерода в стали данного класса с применением углерод- и кремнийсодержащих раскислителей на 0,01

2 снижает ударную вязкость на 1,8 кгс м/см.

Малые добавки (при содержании элементов, вес, : углерод» 0,12; кремний 0,170,37; марганец 1;4-1,8; хроМ<0,30; никель»0,30; медь 0,15-0,30) титана, алюминия, кальция обеспечивают совокупность как вязкостных, так и грочностных свойств стали за счет измельчения начального зерна стали и связывания кислорода и азота в 35 оксиды и нитридь..

Повышение содержания титана до 0,006% приводит только к перерасходу ферротитана и не улучшает свойства.

Пример. В сталеплавильных агрега-4р

rBx различной емкости и степени интенсифи кации выплавляют сталь следующего состава, вес. :

Углерод

Марганец

Фосфор

Никель

Алюминий

Азот 0,003 — 0,006

Кремний 01008 - 0,16

Сера 006 — 0,020

Хром 0,08 — Оэ1 5

Титан 0,001 — 0,006

Кислород 0,003 — 0,006

Кальций 0,001 — 0,010

Железо остальное.

Сталь разливают на слитки в изложницы с прибыльными надставками. Слитки прокатывают на фасонные профили, сортовую (круглую, квадратную и полосовую), толстолистовую, широкополосную универсальную и рулонную низколегированную марганцовистую сталь.

Результаты разливки стали приведены в табл. 1.

В процессе разливки содержание элементов в стали от первого к последнему слитку снижается в среднем, по марганцу на 0,06, кремниюна 0,02, содержание фосфора увеличивается на 0,003 и серы на 0,001 .

Микроструктуру оценивают на микрошлифах размером 30х40 мм, характеристику видов неметаллических включений определяют по пятибальной шкале классификации

ГОСТ 1778-70.

Механические свойства исследовали на образцах диаметром 16 мм по ГОСТ 1200466, результаты приведены в табл. 2

По сравнению с обычно применяемым способом раскисления данной стали заметно улучшение качества поверхности и повышение комплекса показателей механических свойств: по временному сопротивлению раз.а рыву — на 4-5 кгс/мм. по пределу теку5, чести — на 2-9 кгс/мм; по удлинению — на

1-3%; по ударной вязкости при минус 40 С на 0-8 кгс м/см.

При испы тания х на сварив аемос rb с таль, раскисленная предложенным способом, не имеет трещин и разрывов в зоне шва. При применении нового способа раскиспения стали повышается использование металла только на предприятиях-изготовителях 20-26кг/т стали и экономия при этом 5-6 кг/т раскис,лителей и легирующих.

551376

Таблица 1

Марганцевоалюминиевый сплав (отношение

А1 /Мп + Fe = 0,19) Совместно, малые добавки

Ti О, 004

Са О, 003

РЗМ О, 005

Марганцевоалюминиевый Сэвместнэ, сплав (отношение TL

А1 /Мп+ Fe = 0,10) Са

РЗМ малые добавки

0,005

О, 004

0,007

1П

Марганцевоалюминиевый сплав (марганец

66 вес.%, алюминий

16 вес. %) Совместно, Ti

Са

РЗМ малые добавки

0,006

0,002

0,009

Таблица 2

39 21

35 21

37 25

36 21 7

35 20 7

34 24 10

15

50

Составитель И. Чепикова

Редактор Л. Лашкова Техред А. Демьянова Корректор E. вегас

Заказ 91/15 Тираж 672

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений

113035, Москва, Ж-35, Раушская

Подписное

Совета Ми нис тров СССР и открытий наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4 )

Каждая группа включает 10 плавок.

Формула изобретения

Способ раскисления марганцовистой низ- 4g колегированной свариваемой стали, включаюший окончательное раскисление в ковше марганцевоалюминиевым сплавом в количестве 4-6 кг/т стали, выдержку металла после наполнения ковша и микролегирование титаном в изложнице, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения ударной о вязкости при минус 40 С и ниже, однородности свойств, улучшения качества поверхности и уменьшения трещинообразования, марганцевоалюминиевый сплав вводят с отношением содержания алюминия к сумме марганца и железа 0,10-0,19, а при микролегировании вводят совместно титан с кальцием и редкоземельными элементами в количестве 0,01-0,06 кг/т, 0,01-0,04 кг/т и 0,01-0,09 zr/ò соответственно.