Сплав для раскисления и легирования стали

 

Сущность изобретения: сплав содержит, мас. % : кремний 30,0 - 45,0; алюминий 2,0 - 13,0; бор 0,5 - 3,0; кальций 0,6 - 3,0; титан 3,0 - 8,0; железо остальное. 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству ферросплавов, используемых для раскисления и легирования стали.

Известны сплавы железа с бором, такие как ферробор, ферроборал, никельбор, хромбор, грейнал [1] .

Недостатками указанных сплавов являются высокая температура плавления и низкая легирующая способность.

Наиболее близким по составу к заявляемому является сплав [2] следующего химического состава, мас. % : Кремний 30,0 - 45,0 Алюминий 2,0 - 13,0 Бор 0,5 - 5,0 Кальций 0,6 - 3,0 Азот 0,03 - 3,0 Железо Остальное Недостатком этого сплава является то, что обработанная им сталь имеет низкую прокаливаемость.

Целью изобретения является повышение прокаливаемости обработанной стали.

Предлагаемый сплав для раскисления легирования стали, содержащий кремний, алюминий, бор, кальций и железо, дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас. % : Кремний 30,0 - 45,0 Алюминий 2,0 - 13,0 Бор 0,5 - 3,0 Кальций 0,6 - 3,0 Титан 3,0 - 8,0 Железо Остальное Наличие в предлагаемом сплаве 3,0 - 8,0 мас. % титана способствует более высокой и стабильной прокаливаемости боросодержащих сталей. Это достигается при совместном раскислении и легировании алюминием, бором, титаном, кремнием и кальцием. Однако в этом случае необходимо точно дозировать и размер вводимых добавок, поскольку завышение остаточного содержания титана (более 0,03 - 0,04 мас. % ) может не только снижаться прокаливаемость стали, но и уровень пластических и вязких свойств литой стали.

При содержании в сплаве менее 3 мас. % титана указанный эффект достигаться не будет из-за получения низкого содержания титана в стали, а при увеличении его содержания в сплаве более 8 мас. % остаточное содержание титана в стали будет превышать 0,04 мас. % , что повлечет за собой ухудшение свойств стали.

Предлагаемый сплав в виде примесей содержит фосфор и серу, содержание которых строго ограничено из-за их влияния на свойства самого сплава, а также физико-химические свойства обрабатываемой стали.

Получение предлагаемого сплава может быть основано на восстановлении углеродом в руднотермической печи оксидов кремния, алюминия, бора, кальция и титана. В качестве восстановителя при выплавке сплава может использоваться металлургический коксик.

В лабораторных условиях выплавили пять составов предлагаемого сплава и один известный со средним значением ингредиентов.

Сплавы, полученные в индукционной печи емкостью 10 кг, использовали для раскисления и легирования стали марки Ст35. Обработка стали известным и предлагаемым сплавами производится одинаковым их количеством (15,5 г/кг стали) без дополнительных корректировок.

В таблице проведены результаты лабораторных испытаний стали и химический состав предлагаемых сплавов.

Прокаливаемость определяли по ГОСТ 5657-69. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1076479, кл. C 22 C 35/00, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР N 1242536, кл. C 22 C 35/00, 1985.

Формула изобретения

СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержащий кремний, алюминий, кальций, бор и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения прокаливаемости стали, он дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас. % : Кремний 30 - 45 Алюминий 2 - 13 Кальций 0,6 - 3,0 Бор 0,5 - 0,3 Титан 3 - 8 Железо Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2