Сплав для раскисления и легирования стали

 

с к ее

} ь, (11) 577249

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВДбСТВУ

Союз Советских

Социалистицеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено11.05.76 (21) 2389379/02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.10.77.Бюллетень №39 (46) Дата опубликования описания 09.11.77

2 (61) М. Кл.

С 22 С 35/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 669.15-1 98 (088. 8) A. И. Пастухов, Е. И. Арзамасцев, К. Н. Демидов, Э. Л. Колосова, В. И. Сырейшикова, Н. А. Фомин, М. A. Третьяков, И. Я. Винокуров, А. В. Евдокимов, В. М. Баранов и Ю. А. Черепанов (72) Авторы изобретения

Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Нижне-Тагильский металлургический комбинат им. В. И. Ленина (71) Заявители (54) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ

Изобретение относится к сталеплавильному производству, в частности к составам сплавов, применяемых для раскисления и легирования.

Известен сплав для обработки чугуна и стали, содержащий, вес.%: ванадий 5-14; кремний 5-30; марганец 5-25; хром 1,0-3,0; титан 0,1-2,0; угперод 0,2-4,0; азот

0,01-0,4; железо-остальное (1)

Известен также сплав, содеожаший, вес.% 10 молибден 5-30; ванадий 5-20; кремний

5-10; марганец 2-10; углерод 0,5-3,5; хром 0,5-3,0; титан 0,5-5,0; железо — остальное 12)

Однако известные сплавы не обеспечива- га

}0} достаточной раскисленности и чистоты стали, что приводит к необходимости использования алюминия в чистом виде. В результате такого раскисления металл имеет повышенную загрязненность оксидными вклю- 29 че}}нями.

Целью изобрете}п}я является создание сплава для раскисления и легирования, использование которого обеспечивает повышение к }частиц стали за счет снижения загряз-25 ненности ее оксидными неметаллпческими включениями, снижения газонасышенности, обеспечения однородности .химического состава, а также повышения ее прочностных характеристик.

Достигается это тем, что в сплав дополнительно введен алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Алюминий 4-8

Углерод 2, 5-5

Ванадий 0,2-15

Марганец О, 1-25

Кремний О, 1-20

Хром 0,1-4

Титан О, 1-4

Железо Остальное.

При раскислении металлическим алюминием вследствие его малого удельного веса раскисление происходит на границе раздела мегапп-атм клрера., Это приводит к значительному окислению алюминия за счет кислорода атмосферы и загрязнению стали продуктами окисления.

При }гспопьзова}г}г}} сплава алюминия с более тяжелыми элементами на основе желе577249 за раскисление стали алюминием осуществляется в объеме металла, в результате чего количество продуктов окисления алюминия резко сокращается.

Введение углерода в сплав в указанных пределах приводит к понижению температуры его плавления по сравнению с температурой известных безуглеродистых и малоуг. леродистых сплавов на 150-250 С, что о еспечивает равномерное распредепение комб понентов сплава в объеме стали. Вместе с этим повышенное содержание углерода способствует более активному выделению из металла СО и вследствие этого уменьшению содержания газов и неметаллических, вклк чений.

Для повышения прочностных характеристик стали в сплав вводят ванадий. 4спользо; вание сплава при выплавке высоко- и среднеуглеродистой конструкционной стали способствует повышению ее качества, уменьшению концентрации водорода на 25%, повышению степени раскисленности (снижение содержания кислорода до 30%), улучшению макро- и микроструктуры снижению содер>ка. ния неметаллических включений, особенно

>ксидных типа А0 O> . г

Применение сплава понижает угар А6 и

V на 20-30% по сравнению с использованием металлического алюминия и ванадия вне сплава с последним, при этом снижается и расход 7Е Ь и 7Е МВ в количествах, пропорциональных содержанию марганца и кремния в предлагаемом сплаве. В спла ве обязательно одновременное: присутствие алюминия, углерода и ванадия в заданных соотношениях.

Выбор пределов но содержанию компонентов в сплаве обусловлен следующими соображениями:

По алюминию — введением в сталь алюминия в зависимости от марка в пределах

0,01-0,06% f 100-600 г/т) .. При меньшем расходе алюминия не обеспечивается необходимое связывание кислорода. Кислород, находящийся в твердом растворе, приводит к снижению пластичности и ударной вязкости. При большем содержании алюмиНия происходит загрязнение поверхности слитка вследствие .загушения и затягивания струи металла при разливке.

По углероду — приданием сплаву низкой температуры плавления, минимум которой согласно диаграммы состояния Р6- С находится в интервале содержания 2,5-5,0%С.

Максимальный интервал температуры кристаллизации предлагаемого сплава с учетом содержания в нем еще 4-8 А8 составляет

1150 (солидус) - 1280 С (ликвидус), про.

Ф тив температуры кристаллизации такого же, по безуглеродистого сплава - около

1400-1450 С. и По ванадию — получением низколегированных ванадием сталей с оптимальным уровнем механических свойств. При содержании в сплаве менее 0,2%Ч (0,01% V в металле) не обеспечивается упрочнение стали; при содержании в сплаве более 15% Ч (более

0,1% в металле) происходит снижение пластичности и ударной вязкости стали.

По остальным компонентам (Мп, Q j

СР, Т, 7- e. ) — химическим составом сырья,,используемого для получения предлагаемого сплава.

Пример 1. Металл обрабатывают сплавом, содержащим, вес.%: алюминий 7,8; углерод 4,7; ванадий 4,8; марганец 15; кремний 11,1; хром 3; титан 3; железоостальное. В результате обработки получены в металле оксидные включения 1-2 балла, угар алюминия 36%, угар ванадия 0%

Пример 2. Металл обрабатывают сплавом, содержащим, вес.%: алюминий 6,2; угперод 3,9; ванадий 4,5; марганец 15; кремний 11, 1; .хром 3; титан 2,4; железо-остальное. В результате обработки получены в металле оксидные включения 1-2

30 балла, угар апюминия 3 Tй, угар ванадия

0oi

Пример 3. Металл обрабатывают сплавом, содержащим, вес.%: алюминий 3,95 углерод 2,8; ванадий 4,2; марганец 13,6;

35 кремний 9,0; .хром 3,0; титан 2,0; железоостальное. В результате обработки получены в металле оксидные включения 1-2 балла, p FBp алюминия 40%, yl ap ванадия 0%.

Прн обработке металла известными сплавами угар алюминия достигает 76%, угар ванял я 26%, а оксидные включения 4-5 баллов.

Формула изобретения

Сплав для раскисления и легирования стали, содержащий углерод, ванадий, марга50 нец, кремний, .хром, титан и железо, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой стали, он дополнительно содержит алюминий при следуюп;ем соотношении компонентов, вес.%:

Алюминий 4-8

Углерод 2, 5-5

Ванадий 0,2-1 5

Марганец О, 1-25

Кремний О, 1-20

Хром О, 1-4

57724 9

Составитель А. Кондратьев

Редактор Т. фадеева Техред Н. Бабурка Корректор М. Демчик

Заказ 3548/22 Тираж 766 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Титан 0,1-4

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетепьство СССР No 45 1779, кп. С 22 С 35/00, 1 973.

2. Авторское свидетепьство CCCP N 451781, кп. С 22 С 35/00, 1973.