Способ производства стали для железнодорожных рельсов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 621742

Союз Советских

Социалистических

Республик

А з р (51) М. Кл, С 21С

7 06 сф

% (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.05.76 (21) 2360416/22-02 с присоединением заявки № госУдаРственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР (43) Опубликовано 30.08.78. Бюллетень № 32 по делам изобретений (53) УДК 669.187.25 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 02.08.78 (72) Авторы изобретения

В. N. Сырейщикова, Э. Л. Колосова, В, Г. Цикарев, Е. И. Арзамасцев, К. H. Демидов, Н. А. Фомин, И. Я. Винокуров, А. В, Евдокимов, Д. М, Рабинович, H. A. Лошкина, Л. Н, Сиунова, Е. А. Муравьев, А. Б. Добужская, В. А. Минеева, А. В. Великанов и В, Г. Черемных

Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Нижне-Тагильский ордена Ленина металлургический комбинат им. В. И. Ленина (71) Заявители (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ

ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРО)КНЫХ РЕЛЬСОВ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к раскислепню стали в ковше.

Извсстен способ раскисленпя рельсовой стали смесью силикокальция (2 — 2,5 кг/т) и силикоциркония (0,4 — 2 кг/т) (1).

Способ не обеспечивает существенного повышения сопротивления рельсовой стали хрупким разрушениям при отрицательных температурах.

В качестве прототипа выбран способ производства рельсовой стали, включающий раскисление ее в ковше смесью, состоящей из снликокальция в количестве 2 — 2,5 кг/т и ферротитана в количестве 0,4 — 2,0 кг/т.

Способ позволяет понизить загрязненность стали строчечными оксидными включениями и повысить прочность объемно-закаленных рельсов на 3 — 5 кг/мм при сохранении достаточной пластичности и ударной вязкости (2).

Недо "таток способа состоит в том, что в стали образуются строчки нитридов титана, которые явля|отся инициаторами хрупкого разрушения при отрицательных температурах. Значения ударной вязкости рельсовой стали при отрицательных температурах не повышаются.

Цель изобретения — повышение сопротивления рельсов хрупким разрушениям при длительном воздействии отрицательных температур.

Достигается это путем раскисления рельсовой стали силикоцирконием в количестве

0,4 — 1,5 кг/т, который задается в ковш после ввода 1,3 — 1,7 кг/т силикокальцня перед введением смеси, состоящей из 0,7 — 0,8 кг/т силикокальция и 0,4 — 2,0 кг/т ферротитана.

Цирконий предотвращает образование нитридов титана в виде коротких строчек и создает условия для образования более дисперсных и равномерно распределенных в матрице карбидов титана. Цирконий, связывая серу, предотвращает также образование строчечных сульфидов марганца.

Изменение формы и характера распределения сульфидпой и кар бонитридной фаз приводит к повышеншо значений ударной

25 вязкости как в продольном, так и в поперечном направлениях при отрицательных

621742

Формула изобретения

Составитесь В. Ьреус

Редактор А. Купрякова Техред А. Камышиикова Корректор Л. Брахнина

Подписное

Заказ 1462/7 Изд. № 570 Тираж 692

НПО Государствен»ого комитета Cour а Мп петров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушска» наб., д, 4,5

Тнпогра<1 »», пр. Сапунова, 2 температура«, повышает сопротивление рельсов хрупким разрушениям.

Однако благотворное влияние циркония проявляется только при указанном порядке введения раскислителей.

При введении силикоциркония одновременно с силикокальцием цирконий в значительной степени связывается с кислородом, а не с азотом, Свооодный азот образует нитриды титана. Введепие силико- 10 циркония после использования всей навески силикокальция в конце выпуска металла ухудшает его усвоение и приводит к неравномерному распределению циркония в объеме ковша. 15

Ввод силнкоциркония в количестве 0,4—

1,5 кг/I после 1,3 — 1,7 кг/т силикокальция обеспечивает наиболее выгодный режим взаимодействия циркония с компонентами жидкого металла. Отсутствие питридов ти- 20 тана обеспечивается только при использовании силикоциркония в количестве 0,4—

1,5 кг/т, задаваемого в ковш перед ферротитаном. В этом случае в стали присутствуют карбиды титана размером -0,1 мк, 25 равномерно распределенные в матрице.

При меньшем количестве силикоциркония в стали обнаруживаются строчки нитридов с размером частиц более 1 мк.

При количествах силикоциркония более 30

1,5 кг/т наблюдается повышенный угар циркония без увеличения эффекта сго действия на растворепнь1й в металле азот.

Введение спликоцпркония после ферротитана или совместно с нпм также не пре- 35 дотвращает образования нитридов титана.

Пример. Сталь для железнодорожных рельсов выплавляют в дуговой электропечи и при выпуске в ковш в металл вводят последовательно 1,3 кг/т силикокальция, 40

1 кг/т силикоциркония, смесь, состоящую из 0,7 кг/т силикокальция и 1,0 кг/т ферротитана. Сталь разливают в слитки массой 5,5 т и прокатывают на полнопрофильные рельсы P-65. 45

Ударная продольном (в числителе) и поперечном (в знаменателе) направлениях составляет при температурах испытания +20, О, — 20, — -40 С соотвстственно

3 3 2,4 2,0 1,5 кг/см .

2,0 1,8 1,1 0,5

Рсльсы, получ-I IIbic по способу-прототипу, имеют прп тех жс температурах более низкие значения ударной вязкости:

3,0 2,0 1,2 0,9 кгм/см .

1,5 1,0 0,7 0,2

Предложенный способ производства стали позволяет увеличить пластичность металла и IOBIIñHIü сопротивляемость рельсов хрупкому разрушению при отрицательны . температура«.

Способ производства стали для железнодорожных рельсов, включающий раскисление расплавленного металла в ковше

cNI. ñû0 силикокальция и ферротитана, о тличающийся тем, что, с целью повышепия сопротивления рельсов хрупким разрушениям при длительном воздействии отрицательных температур, металл дополнительно раскисляют силикокальцием и силпкоцирконием, причем в металл последовательно вводят силикокальций — 1,3—

1,7 кг/т стали, силикоцирконий — 0,4—

1,5 кг/т стали, смесь из 0,7 — 0,8 кг/т стали силикокальция и 0,4 — 2,0 кг/т стали ферротитана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 502958, С 21С 7/06, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 398627, С 21С 5/52, 1971.