Способ модифицирования и раскисления азотосодержащих сталей и сплавов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (111 58236 l

Спите Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.09.75 (21) 2172680/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.77. Бюллетень № 44 (45) Дата опубликования описания 24.11.77 (51) М. Кл. - С 21С 7/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.046(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Т. Логинов, Л. К. Косырев и И. H. Мелькумов (71) Заявитель (54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ И РАСКИСЛЕНИЯ

АЗОТСОДЕРЖАЩИХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к технике получения сталей и сплавов, легированных азотом.

Известен способ выплавки стали и сплавов, легированных азотом, цирконием и редкоземельными металлами (РЗМ), заключающийся в том, что редкоземельные металлы вводят в расплав совместно с цнрконием после окисления алюминия (1).

Однако такой способ имеет низкую технологическую пластичность слитков, особенно в случае последующего электрошлакового перепл а в а.

Известен способ модифицирования стали и сплавов, в котором металл в печи предварительно раскисляют алюминием, перед выпуском мсталла из печи вводят кальций в количестве 0,05 — 0,30 /о от веса садки и в ковш или при разливке дают цирконий 0,05 — 0,40% и (или) РЗМ 0,02 — 0,30О/о, а также остальную часть кальция в количестве 0,02 — 0,20% от веса расплава (2).

Недостатком известного способа является низкая технологическая пластичность слитков.

Цель изобретения — повышение качества готового металла и увеличение выхода годного при переделе слитков.

Это достигается тем, что в ковш вводят алюминий, совместно с щелочноземельными металлами (ШЗМ), цирконием и (или) РЗМ при весовом соотношении алюминия и суммы

1ЦЗМ, циркония и РЗМ 0,05: 1,0 в количестве, равном 0,1 — 1,0 предела растворимости азота в металле заданного имического состава.

5 Введение алюминия совместно с 1ЦЗМ, цирконисм и РЗМ позволяет предотвратить вторичное окисление алюминия при разливке и последующем рафинирующем расплаве и, таким образом, исключить образование включе10 ний глинозема в готовом металле. При этом щслочноземсльные металлы оказывают модифицирующее влпянис, а цирконий и РЗМ— раскпсляющсе.

Алюминий, введенный в количестве, равном

15 0,1 — 1,0 предела растворимости азота в металле заданного состава, образует при кристаллизации мелкодисперсные нитриды, которые повышают технологическую пластичность слитков и служебные характеристики готово20 го металла.

Количество алюминия, вводимого в расплав в указанных пределах, определяется химическим составом выплавляемого металла. При добавке а.поминия, равной менее 0,1 предела

25 растворимости азота в расплавс, положительное влияние алюминия незначительно, а при добавках выше предела растворимости азота алюминий связывает азот в грубые нитрпды в расплавс и снижает прочностные и пластиче30 скис характеристики готового металла, 582301

Температура испытаний, C св кг/ммв со 2

K r / м м2

А„кгм/см

or

/О

73

42

52

20

21

17

31

850

3,9

4,0

44

23

7,5

1250

П р и м е ч а н и е: В числителе †д металла, полученного по предлагаемой технологии, в знаменателе † известной.

Ф ор мул а из о бр етен и я

Составитель И. Чепикова

Техред Н. Рыбкина

Корректор Л. Брахнина

Редактор 3. Ходакова

Заказ 2592/11 Изд. ¹ 952 Тираж 593

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1I3035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Весовое соотношение алюминия и суммы

ЩЗМ, циркония и РЗМ зависит от конкретных технологических условий выплавки, разливки и последующего переплава и лежит в, пределах 0,05 — 1,0.

Способ опробован при выплавке жаропрочной стали, легированной азотом марки Х25Н

16АГ7 (ЭП750) в пятитонной дуговой электропечи.

Пример осуществления предлагаемого способа.

Закалку, расплавление шихты, азотирование расплава, раскисление и доводку проводят по существующей технологии. В печь перед выпуском металла вводят металлический кальций по расчету на 0,20% Са. В ковш перед выпуском плавки дают силикоцирконий на 0,10%, алюмобариевую лигатуру из расчеОжидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого способа составляет около 30 тыс. руб. в год только на одном предприятии.

Способ модифицирования и раскисления азотсодержащих сталей и сплавов, включающий введение в ковш циркония, щелочноземельных и редкоземельных металлов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения выхода годного при переделе слитков и повы4 та 0 10% Ва+О 10% А1 и 0 15% РЗМ. Плавку разливают на УПНРС в электроды диаметром

190 мм в атмосфере азота и переплавляют на установках электрошлакового переплава в

5 слитки диаметром 425 мм по известной технологии.

Металл всех плавок прокован без замечаний и сдан потребителю. На:пла вках, выплавленных по предлагаемой технологии, выход

10 годного на 8 — 12% выше, чем на плавках, выполненных по известной. На 10 — 15% возрастает предел текучести при рабочей температуре (850 С) и в 3 — 3,5 раза увеличивается ударная вязкость стали при 1250 С, т, е. рас15 ширяется температурный интервал горячей деформации.

Результаты испытаний представлены в таблице. щения качества готового металла, в ковш со20 вместно с цирконием, щелочноземельными и редкоземельными металлами вводят алюминий в количестве 0,1 — 1,0 предела растворимости азота в металле при весовом соотношении алюминия и суммы циркония, щелочноземель25 ных и редкоземельных металлов 0,05: 1,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 458592, кл. С

21С 7/00, 1972.

30 2. Авторское свидетельство № 423852, кл. С

21С 7/00, 1973.