Сплав для раскисления стали

 

(72) Авторы изобретения

В. А. Паляничка, М. С. Гордиенко, А. И. Ткаченко, И. И. Люборец и H. Т. Висторовский

Украинский ордена Трудового Красного 3 aMed@...научно— исследовательский институт металлов (71) Заявитель (54) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии и мо жет быть использовано при выплавке стали, например рельсовой.

Известен сплав 11) для раскисления стали следующего состава, вес.%:

Марганец 22-80

Кальций 0,2 — 35

Алюминий 0,1 — 60

Железо До 10

Кремний Остальное

При раскислении стали этим сплавом образуются включения типа геленита (2 СаО А1 0 StOq) и анортита (СаО А1 0з 2SiO } с температурой плавления соответственно 1590 и 1550 С, т. е. выше температуры плавления стали. Поэтому эти .включения находятся в стали в твердом состоянии, Известно, что твердые включения плохо коагулируют и удаляются. из жидкой стали. Кроме того, оставшиеся в металле твердые включения имеют остроугольную форму, являются концентраторами нанряжений и приводят к разрушению изделий, осо. бенно работающих при знакопеременных нагрузках.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сплав (2) для раскисления стали следующего состава, вес.%:

Марганец 65-72

Кремний 10 — 12

Алюминий 4 — 6

Железо Остальное

При раскнсленин этим сплавом также образуются трудноудаляемые включения

3 A1gOg 2 SiOq. Отрицательным свойством этих включений является еще и.то, что оии пви прокатке вытягиваются в строчки, резко уменьшая стойкость изделий в эксплуатации.

Еще одним недостатком сплава являются узкие пределы колебаний ингредиентов, которые невозможно обеспечить при промышленном производстве сплава.

Цель изобретения — повышение чистоты стали Но неметаллическим включениям.

; Йля достижения поставленной цели сплав для раскисления стали, содержащий кремний, марганец, алюминий н железо, дополни3 90 тельно содержит окись марганца при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Кремний 10 — 35

Марганец 50 — 80

Алюминий 1,7 — 6,8

Окись марганца 0,4-3,2

Железо Остальное

Введенная в состав сплава окись марганца позволяет получать при раскислении стали включения типа анортита (МпО А1эОз 2 $10з или МпО А1зОз $10э), имеющего низкую температуру плавления 1055 — 1200 С, а поэтому хо рошо коалесцирующие и удаляющиеся tt3 стали.

Более широкие пределы колебания ингредиентов в сплаве позволяют легко получать его в.. промышленных условиях.

Содержание кремния в сплаве должно быть, не ниже 10% н не выше 35%, так как в противном случае невозможно обеспечить химический состав большинства марок спокойной стали. С содержанием кремния в раскислителе увязано и содержание марганца 50 — 80%.

При содержании марганца в раскислителе ниже 50% уменьшается его плотность и ухудшается у=воение металлом. При содержании марганца более 80% не обеспечивается требуемое содержание кремния в стали, так как потребуется вводить небольшое количество сплава для достижения требуемого содержания марганца в стали.

Содержание Злюминия в сплаве должно быть не ниже 1,7%, так как в противном случае не обеспечивается должная степень раскисленности стали, и не выше 6,8%, так как при более высоком его содержании уменьшает-. . ся плотность раскислителя, а во включениях

1325 4 бурет превалировать шпинель МпО А1 0з с высокой температурой плавления (1560 С) нли глинозем А1з0э, образующий в прокате строчки включений.

Содержание окиси марганца в сплаве должно быть не менее 0,4%, в противном случае ее будет недостаточно для превращения включений типа А1эОз. - $ 0 в анортит — МпО А1 0э

2810, . При содержании окиси марганца

ttt более 3,2% уменьшается плотность сплава (тe. óõóäøaåòñÿ его усвоение сталью), а из. быточйая окись марганца окисляет алюминий и кремний, содержащиеся в сплаве, т. е. создается опасность получения недораскисленной

tS стали.

Пример. Известный сплав получают сцлавлением силикомарганца с алюминием.

Предлагаемый сплав получают в процессе заливки известного сплава в форму с добавэо лением расчетного количества марганцевой руды. В процессе затвердевания сплава марганцевая руда частично восстанавливается до МпО.

Предлагаемый сплав имеет плотность

5,1 — 5,9 г/см, не рассыпается при длительньм

Э

?З хранении.

Сплавы опробуются при раскисленин рельсовой стали марки М76. Сталь выплавляют в дуговой электропечи ДСН вЂ” 05 и вводят в ковш в количестве 3,5 — 10 кг/т. Прн расходе раскисзе лителей менее 8 кг/т заданное содержание марганца в стали получают присадкой ферромарганца в печь. Сталь разливают в слитки массой

50 кг,которые прокатывают на квадрат 56х56 мм.

В таблице приведены результаты экспериментов.

Химический состав, вес.%

РаскислиСодержание неметаллических включений в стали % тель

А1

Мп0

3,2

0,0081

6,8

0,0079

1,8

4,2

0,4

7,9

0,0085

1,7

10

0,0122

Нет

16, 68

Химический состав сплавов и загрязненность стали включениями.Формула изобретения

Источники информации поинягые во внимание при экспертизе

1. Патент США Н 3131058,кл. 75-129,1964.

2. Авторское свидетельство СССР

is М 174650, кл. С 22 С 35/00. 1964.

Сплав для раскисления стали, содержащий кремний, марганец, алюминий и железо, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью поСоставитель Т. Платицина

Техред И. Гайду

Редактор С. Тараиенко

Корректор Г. Огар

Заказ 12305/25

Тираж 656

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S 901325 6

Как показали данные проведенных испьг- вышения чистоты стали по неметаллическим талий, загрязненность стали металлическими включениям, он дополнительно содержит окись включениями при применении предлагаемого марганца при следующем соотношении комп спяава снижается примерно в 1,5 раза. неитов, вес. %:

Кроме того, включения, оставшиеся в метал- 5 Кремний 10-35 ле, имеют благоприятную форму (крутлую Марганец 50 — 80 или овальную), причем не вытягиваются в Алюминий 1,7-6,8 строчки при прокатке. . Окись марганца 0,4-3,2

Железо Остальное