Способ модифицирования стали
Союз Советских
Соцналнстнческнх
Рвснублнк
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii> 865929 (61) Дополнительное к аат. саид-ау(22) Заявлено 280479 (21) 2760472/22-02 (51) м. кл.з
С 21 С 7/00 с присоединением заявки НоГосударственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 230981. бюллетень Но 35
Дата опубликования описания 230981 (53) УДК 669. 046. .523(088.8) (54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве стали и сплавов.
Известен способ выплавки стали и сплавов, включающий ввод в расплав твердых модификаторов (1).
Однако ввод твердых модификаторов не дает стабильных результатов моди- . фицирования, что обусловлено значительным колебанием степени усвоения и неоднородным распределением модификатора в расплаве. Это снижает качество модифицированного металла.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ модифицирования стали, заключающийся в введении в расплав стали жидкого модификатора f2).
Недостатком укаэанного способа является то, что модификатор после расплавления без перегрева выше температуры плавления имеет микронеоднородное строение, что снижает его модифицирующее действие и ухудшает качество металла.
Цель изобретения — улучшение усвоения модификатора и повышение однородности свойств стали.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу включающему введение в расплав стали жидкого модификатора, в качестве последнего используют элемент с переменной валентностью, который перед введением н расплав стали нагревают до температу- ры на 200 С выше температуры плавления, но ниже температуры кипения на
100оС и выдерживают при этой температуре в течение 1-30 мин.
Нагрев элемента-модификатора до температуры в укаэанных пределах создает термодинамические условия для изменения электронного состояния элемента-модификатора, в результате чего, изменяется его структура и свойства, позволяющие устранить микронеоднородность расплава, усилить или
2О изменить модифицирующее действие модификатора.
Выдержка расплава модификатора в течение 1-30 мин при температуре в указанных пределах связана с медленным протеканием процесса изменения структуры и позволяет реализовать представленную нагревом расплава воэможность изменения и усиления модифицирующего действия модификатора и улучшения качества металла.
865929
Элемент Способ модифи- модификатор цирова ния оэффициент и .1/2
Направление прокатки
Степень усвоения мо дификатора, %
Температура расплава модификатора, 0С
Время выдержки расплава модификатора, мин
1700 46,0 Вдоль 14,8 68,0 16,8 1,91
Поперек 7 0 35 7 8 7
Извест-. ный
Предлагаемый 30
Титан о
1860
1,40
17,5
11,8
17,3
12,0
16,9
12,6
17,0
14,7
16,3
13,8
17,4
15,2
67,6
51 1
Вдоль
Поперек
75,6
2200
69,1
52,6
68,0
50,3
Вдоль
Поперек
77,1
1,37
76,0
Вдоль
Поперек
2900
1,34
Вдоль 16,7 67,8 17,1
Поперек 14,5 51,9 12,4
75,8
3200
1,0
1,35
Вдоль 15,5 58,7 9,6
Поперек 10,9 36,1 5,1
26,1
700
Известный
1,75
Алюминий
Предлагаемый 30
Вдоль 16,9 64,8
Поперек 13,8 51,0
46,3
12,1
8,5 1,35
12 5 1,33
8,6
860
Вдоль 17,3 65,2
Поперек 14,5 52,9
48,1
1600
50,1
2000
49,9
2340
1,0
Нагрев расплава модификатора до температуры ниже температуры плавления на 200 С не устраняет его микроо неоднородности, связанной с сохранением при плавлении характера метабонного взаимодействия.
Нагрев расплава модификатора до
5 температуры выше температуры кипения
-100 С приводит к испарению части о модификатора, при этом снижается его усвоение и ухудшается качество металла.
Выдержка расплава менее 1 мин, даже при температуре близкой к температуре кипения минус 100 С не обеспечивает формирования требуемой структуры расплава модификатора, а следо- 15 вательно, получения ожидаемых свойств модифицируемого металла.
Выдержка расплава более 30 мин не вызывается практической необходи- рр мостью и не улучшает качество металла.
Обработка расплавом модификатора сталей и сплавов, выплавленных с термовременной обработкой, позволяет сочетать устранение влияния металлургической наследственности и повышение стабильности получаемых
1 с ойств, достигаемые за счет термовременной обработки, с улучшением качества металла, достигаемого за счет модифицирования.
Пример. Модифицирование стали 18х2НЧМА производят расплавленным металлическим титаном, при этом температуру нагрева и время выдержки стали при этой температуре изменяют в широких пределах. Расплавленный модификатор сливают в сталеразливочный ковш одновременно с выпуском модифицируемого металла из печи в ковш.
Модифицированный металл разливают в трефовые пробы.
Результаты испытаний механических свойств литого металла приведены в табл.1.
Результаты испытаний показывают, что предлагаемый способ модифицирования позволяет увеличить степень усвоения модификатора, усиливать его модифицирующее действие и повысить однородность свойств стали, коэффициент анизатропии деформированного металла снижае ся приблизительно на 25% в сравнении с металлом, модифицированным по известному способу.
Вдоль 17,8 63;2 11,9 1,37
Поперек 14,0 50,3 8,1
Вдоль 16, 7 61, 2 12, 3.
Поперек 14,2 48,8 8,2 1,37
865929
Формула изобретения
Составитель Т.Платицина
Техред 3, фанта Корректор М.Демчик
Редактор Н.Егорова
Заказ 7993/40 Тираж 621
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, %-35, Раушская наб., д.4/5
Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4
Способ модифицирования стали, включающий введение в расплав стали жидкого модификатора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучше- 5 ния усвоения модификатора и повышения однородности свойств стали, в качестве модификатора используют элемент с переменной валентностью, который перед введением в расплав ста- Я ли нагревают до температуры на 200"С выше температуры павления и на 100 С ниже температуры кипения и выдерживают при.этой температуре в течение
1-30 мин.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1 ° Авторское свидетельство СССР
9 210772, кл. С 21 С 7/00, 1968.
2, Сталь, 1972, 9 6, с.505.
