Сплав для раскисления и легирования стали

 

((i! 608846

Союз Советских

Социалистйческих

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.09.76 (21) 2401976/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30,05.78. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 16.05.78 (51) М. Кл. С 22С 35/ОО

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретеиий и открытий (53) УДК 669,15 74 782 786 784 71 295 293-198 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. Г. Рыскина, E. И. Арзамасцев, В, И. Довгопол, С. А. Спирин, A. Л. Егоров, В. И. Жучков, Н. А. Ватолин, ll. В. Топильский, М. И. Друинский, Н. П. Меликаев, Н. А. Фомин, И. Я. Винокуров, Е. l. Зудов, Л. Ф. Наймушина, В. М, Варанов, Ю. А. Черепанов и Э, Г. Годорожа

Уральский научно-исследовательский институт черных металлов, Институт металлургии Уральского научного центра АН СССР, Ермаковский завод ферросплавов им. XXlil съезда КПСС и Нижнетагильский металлургический комбинат им. В. H. Ленина (71) Заявители (54) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ

1

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам, используемым при производстве стали.

Известен сплав для раскисления и легирования стали следующего состава, вес. %:

Марганец 50 — 80

Ванадий 2 — 10

Азот 1 — 8

Углерод До1

Хром Дo3

Титан ДоЗ

Кремний До 3

Железо Остальное (1)

Известный сплав не обеспечивает значительного повышения механических свойств стали, поскольку в нем отсутствует ниобий, карбонитриды которого вызывают более интенсивное упрочнепие стали, чем карбонитриды ванадия.

Цель изобретения — создание сплава, обеспечивающего повышение механических свойств стали.

Достигается это тем, что предлагаемый сплав для раскисления и легирования стали, содержащий марганец, кремний, азот, углерод, титан, железо, дополнительно содержит алюминий и ниобий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Марганец 10 — 70

Кремний 0,5 — 50

Азот 0,01 — 5

Углерод 0,01 — 6

Алюминий 0,1 — 20

Титан 0,1 — 7

Ниобий 5 — 40

Железо Остальное.

Предлагаемый сплав имеет высокую плотность, приближающуюся к плотности жидкой

15 стали и относительно .низкую температуру плавления (около 1450"С), что позволяет применять его для ковшового раскпсления и легирования.

Для производства сплава можно использовать дешевые загрязненные окислами кремния, титана, алюминия и железа марганцевые и ниобиевые руды.

П р имер. Для раскисленпя и легирования стали используют сплавы, состав которых

25 приведен в табл. 1, 608846

Таблица 1

Химический состав, вес. у, Сплав

А1 Nb

Сг

С Ti

Мп

Остальное

Остальное

Остальное

Остальное

0,1

3,6

1,5

1 Прототип

2 Предлагаемый сплав

3 Тоже

20!

0,5

D,01

0,О1

0,3

5,5

0,1

0,1

70 0,5 2

Таблица 2

Химический состав, вес. у, Плавка

Сг

Мп

0,005

0,015

0,0о

0,08

Остальное

Остальное

0,023

0,10

0,10

0,10

0,021

0,006

0,07.1, 017

0,10

0,07

0,06

0,06

Таблица 3

Химический состав вес. у

Ковш

Ып Si

Сг

1,51

0,27

0,022

0,09

О, 10

0,018

0,06

0,10

0,02

0,04

0,08

1,50

0,26

0,24

0,26

0,022

0,10

0,018

0,06

0,10 0,04

0,10 0,12

0,10 0,04

О, 025

0,07

1,46

0,020

0,020

0,06

0,015

0,018

0,020

0,200

0,07

0,11

0,06

1,48

0,021

Полученные сплавы использованы на двух опытных плавках стали в индукционной печи емкостью 60 кг с фракционным выпуском в

Раскисление и легирование опытного металла проводили по следующей технологии.

I плавка (ковши 1 и 2) .

В печь присадили 570 r силикомарганца

СМн17 (74% Мп, 18% Si) и 330 г электролитического марганца,,при этом в металл вносили 1,25% Мп и О 17% $1

Присадки в ковши во время выпуска составляли:

Ковш 1 — 168,8 г сплава 1; 92 г ферросилиция (диаметр частиц углерода 65) и 26 г алюминия. Внесено, %: 0,40 Мп; 0,21 Si;

0,02 N; 0,006 Ti; 0,087 Al; 0,045 V; 0,01 Сг;

С следы.

Ковш 2 — 128,6 r сплава 2; 110 г электролитического марганца.

Внесено, %: 0,40 Мп; 0,21 Si; N следы;

0,03 Ti; 0,086 А1; 0,045 Nb; С следы.

Слитки проковывали и прокатывали на пластины толщиной 10 мм. ковш по 30 кг и разливкой металла на слитки весом 10 кг, Состав металла B печи перед раскислением приведен .в табл. 2.

2 плавка (ковши 3 и 4).

В печь присадили 880 г силикомарганца

СМн 17 (74% Мп; 18% Si), в металл вносили

1 08% Мп и О 26% Si.

Присадки в ковши во время выпуска:

Ковш 3 — 112,5 сплава 3; 152 r электролитического марганца, 45 г ферросилиция

ФС-65, 23 r алюминия. Внесено, %: 0,60 Мп;

0,12 Si; 0,019 N; С следы; 0,15 Nb; 0,02 1 1;

0,01 AI.

Ковш 4 — 270 г сплава 4; 55 г ферросилиция (диаметр частиц углерода 65); 30 г алюминия. Внесено, %: 0,60 Мп; 0 12 $1; 0,022 N;

О 05 С; 0,045 Nb; Ti следы; 0,1 А1.

Химический состав полученной стали приведен в табл. 3, Механические свойства стали в горячекатаном состоянии приведены в табл, 4, 608846

Таблица 4

Относительное удлиненение, у, Временное сопротивление, кгс/ммз

Предел текучести, кгс/ммз

Ударная вязкость при — 40 С, кгс/смв

Ковш

26

36,5

48,5

1 (прототип) 20

20

46,5

22,5

31

Составитель Т. Платицина

Техред Л. Гладкова

Редактор А. Соловьева

Корректоры: А. Степанова и Л. Брахнина

Заказ 819/13 Изд, № 449 Тираж 788 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова. 2

Результаты сравнительных испытаний показывают, что применение предлагаемого сплава для раскислвния и легирования стали обеспечивает повышение ее прочностных, пластических и вязких свойств.

Формула изобретения

Сплав для раскисления и легирования стали, содержащий марганец, кремний, азот, углерод, титан, железо, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств стали, он дополнительно содержит алюминий и ниобий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Марганец 10 — 70

Кремний 0,5 — 50

Азот 0,01 — 5

5 Углерод 0,01 — 6

Алюминий 0,1 — 20

Титан 0,1 — 7

Ниобий 5 — 40

Железо Остальное.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №358409, кл. С 22С 35/00, 1970.