Сплав для раскисления и микролегирования стали

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве бандажной стали. Цель изобретения - повышение механической прочности сплава, улучшение его раскислительной способности, а также снижение температуры плавления. Новый сплав для раскисления и микролегирования стали содержит, мас.%: SI 40-70

MN 0,1-4,0

AL 0,1-1,5

CA 0,05-3,0

B 0,1-5,0

P 0,01-0,1

MG 0,1-4,0

TI и/или ZR 1,0-10 и FE остальное. Дополнительный ввод в состав сплава MG, TI и/или ZR позволяет повысить механическую прочность сплава в 1,32-1,66, улучшить его раскислительную способность в 1,23-1,62 раза, а также снизить температуру плавления сплава на 12-40°С. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (Я) С 22 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01НРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4448260/31-02 (22) 24.06.88 (46) 07.03.90. Бюл. N- 9 (71) Грузинский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) М.АЛурули (53) 669.15-198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1242536, кл. С 22 С 35/00, 1986.

° (54) СПЛАВ ДЛУ. РАСКИСЛЕНИЯ И МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве бандажной стали. Цель изобретения — повышение механической

Изобретение относится к металлургии,,в частности к разработке составов комплексных сплавов.

Цель изобретения — повышение механической прочности сплава, улучшение его раскислительной способности, а также снижение температуры плавления.

Выбор граничных пределов содержания компонентов в сплаве предлагаемого состава обусловлен следующим.

Совместное введение в сплав 0 14,0 мас. магния и 1,0-10,0мас.X титана и/или циркония увеличивает механическую прочность и раскислительную способность сплава, снижает его температуру плавления и угар дорогостоящего бора при обработке стали.

Присутствие в сплаве титана и/или циркония в указанных пределах способствует сильному измельчению структу- ры кристаллизующегося сплава эа

2 прочности сплава, улуч-::|ение его рас= кислительной способности, а также снижение температуры плавления ° Новый сплав для раскисления ч микролегирования стали содержит, мас.Х:

Si 40-70; Мп 0,1-4,0; Al 0,1-1,5;

Са 0,05-3,0; В 0,1-5,0; Р 0,01-0,1;

Mg 0,1-4,0; Ti и/или Zr 1,0-10 „

Fe остальное. Дополнительный ввод в состав сплава Mg, Т и/или Zr позволяет повысить механичскую прочность сплава в 1,32-1,66, улучшить его раскислительную способность в

1,23-1,62 раза., а также снизить температуру плавления сплава Hà 12-40 С.

2 табл.

I счет образования ими дисперсных нитридов, что влечет увеличение механической прочности сплава. С другой стороны совместное присутствие титана и/или циркония с магнием снижает температуру плавления сплава и повышает его раскислительную способность. При введении предлагаемого сплава в металл происходит быстрое удаление в шлак продуктов раскисления за счет интенсивного-перемешивания металла парами магния, что наI ряду с низкой температурой плавления сплава обеспечивает высокую степень усвоения дорогостоящего бора.

При содержании в сплаве титана и/или циркония меньше 1 мас. снижается раскислительная способность сплава. При этом не обеспечивается защита бора от соединения с азотом и кислородом, что влечет большой угар бора. Также

1548237 сплава.

1, 0-10, О

Остальное

Т а б л и ц а 1

Содержание компонентов, мас.%

Са В Мя

Si T:.In li:

Предлагаемый

2

4

40 01 15

40 0,1 1,5

55208

55 2 0,8

55 2 08

О,О5

0,05

0,О5

1, .»

1,5

9 »

0,1

0,1

0,1

0,05

0,05

0,05

01011

0,1 0,1

091 0,1 0,5

2,6 2,0 5,5

2,6 2,0 2,7

2,6 2,0

Остальное

° Ь и и

tt и и

0,5

2,7

5,5 не обеспечивается требуемое количество дисперсных нитридов измельчающих структуру сплава, что отрицательно сказывается на механической прочности сплава.

При содержании титана и/или циркония больше 10 мас.% в сплаве образуются адсорбционные соли нитридов указанных элементов разной то»щины9 которые сильно искажают формы кристаллов, что способствует возникновению внутренних напряжений и приводит к снижению механической прочности

Пониженное содержание магния .(.= О, 1 мас.%) в сплаве. практически не влияет на температуру плавления и не обеспечивает глубокое раскисление металла.

Увеличение содержания магния в сплаве больше 4 мас.% экономически не оправдано. Применение такого сплава в производстве стали сопровождается большим пираэффектом и выбросами металла из ковша.

Предлагаемый сплав получают углетермическим способом, В качестве материалов могут быть использованы кварцит, карбонатньй марганцевый концентрат, борсодержащее сырье (обожженная бортовая руда, дитолитовый концентрат), восстановителькаксик. Ашоминий9 магний, титан и цирконий можно вводить как иэ шихты, 1 так и внепечным способом.

В лабораторных условиях в печи мощностью 100 кВА выплавляют предлагаемый и известный сплавы(табл.1).

Получаемые сплавы используют в качестве раскислителей и микролегнрующих для бандажной стали.

Обработку стали предлагаемым и известным сплавами производят одинаковым количеством (6 г) без дополнительных корректировок.

В табл. 2 приведены результаты определения механической прочности сплавов, температуры .их плавленйй и раскислительной способности, а также у ар бора при раскислении и микролегировании бандажной стали.

Дополнительный ввод в состав сплава Mg, Т и/или Zr позволяет по сравнению с известным сплавом повысить механическую прочность сплава в 1,321,66 раза, улучшить его раскислитель ную способность в 1,23-1,62 раза, а также снизить температуру плавления на 12-40 С.

Формула изобретения

Сплав для раскисления и микролегирования стали, содержащий кремний, марганец, алюминий, кальций9 бор, фосфор и железо, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения механической прочности сплава, улучшения его раскислительнай способности, а также снижения температуры плавления, он дополнительно содержит магний, титан и/или цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кремний 40-70

Марганец 0,1-4,0

Алюминий О, 1-1,5

Кальций 0905-390

Бор 0, 1-5,0

Фосфор О, 01-0, 1

Магний 0,1-4,0

Титан и/или цирконий

Железо

1548237

Продолжение табл.1

4 01 30 50 40., 4 01 3 0 50 40

4 0,1 3,0 5,0 4,0

7 70

8 70

9 70

Известный 50,0

10 0,01

10 0,01

5,0 5,0 0,01

10,5 f,5 0 5 0,2

0,09

Предлагаемый сплав в качестве примесей может содержать, Х:

С О, 02-0, 3; S 0,02-0,5; Сг 0,09-0,5; Си О, 1-0,8; М 0,001-0,03

Таблица2

Угар бора, X

Сплав МеханичесТемпература плаво ления, С

Раскисликая прочность тельная способность .Мсплава

60,2

0,00 2

1260

Содержание кислорода в стали (7) через

5 мин после ввода сплава.

Составитель Н.Косторной

Редактор И.Дербак Техред A.Êðàâ÷óê Корректор М.Кучерявая

Заказ 114 Тираж 480 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Предлагаемый

2

4

5 .

7

9

Известный

73,0

73,5

73,7

83,5

83,6

83,7

91,2

91,0

92,2

1238

1233

1228

1226

1218

f 215

0,0042

0,0040

0,0037

0,0035

0,0032

0,0033

0,0034

0,0036

0,0038

46,5

45,0

44,6

43,0

41,2

42,0

42,8

43,5

44,0