Комплексная добавка для обработки низколегированных марганцовистых сталей Советский патент 1985 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к составам сплавов для раскисления стали о Может быть использовано для внепечной обработки низколегированных марганцовистых сталей. Комплексную добавку можн применять для модифигдарования и раскисления низколегированных конструкционных сталей о

Цель изобретения - увеличение реакционной способности добавки, повьшение качества стали и удешевление добавки путем использования некондиционных .отходов.

Активное химическое взаимодействие компонентов добавки в виде стружки, а также сокращение времени на операции нагрева и расплавления обеспечиваются увеличенной поверхностью стружки (по сравнению с компактным материалом), а также образованием легкоплавкой эвтектики титана с жидким железом, температура плавления которой 1098°С о

Однако введение компонентов добавки в виде стружки, и тем более в виде порошка повьшает угар материала добавки на поверхности жидкого металла Поэтому введение третьего компонента - индустриального ма-сла имеет очень важное значение. Тонкий слой масляного покрытия на поверхности стружки предохраняет стружку от прямого контакта с жидким 1еталлом и с воздухом, тем самым играя роль защитной среды (покрытия). Масляная пленка на поверхности в момент соприкосновения с жидким металлом сгорает, что приводит к последовател ному взаимодействию раскисляющих и модифицирующих элементов добавки с расплавом и, следовательно, усвоекию компонентов добавки,

Кроме того, масляный компонент повьппает реакционную способность добавки за счет барботажа, обеспечивающего более интенсивное перемешивание металла в микрообъемах и дополнительноеРафинирование металла за счет удаления неметаллических включений на поверхность жидкого металла.

Элементы, входящие в состав масла, повышают модифицирующее действие добавки, участвуя в образовании дополнительных центров кристаллизации, измельчающих структуру металла.

Содержание масел должно быть не ниже 0,2% и не выше 1,0%, так как при меньшем содержании увеличивается угар алюминия и титана, а при большем - повышается содержание неметаллических включений в стали.

Металлические компоненты добавки представляют собой неконди1щонные (не соответствукигше требованиям ГОСТа или ТУ), бросовые отходы машиностроктельного производства, а именно: загрязненную, перемешанную по маркам сплавов стружку высокопрочных

титановых сплавов и алюминиевых сплавов. Используют стружку, образующуюся и накапливающуюся в больших количествах в маимностроении при обработке титановых сплавов и алюминиевых сплавов

Введение титана в указанном количестве об,еспечивает образование центров кристаллизации и получение мелкозернистой структуры стали, а

алюминий и частично титан раскисляют металл.

Содержание алюминиевой стружки должно быть не ниже 20 и не выше 50%, так как при меньшем содержании

не обеспечивается раскисление и рафинирование расплава алюминием, а при превьш1ении этого предела снижаются модифицируюш 1е свойства добавки Таким образом, необходимый уровень модифицирования,.раскисления и рафинирования стали достигается только при комплексном использовании всех трех компонентов добавки, при этом совместное действие компонентов повышает качество металла.

Примеры промьшшенного-опробования предлагаемой комплексной добавки для обработки низколегированных марганцовистых сталей.

Для определения влияния комплексной добавки на свойства стали были приготовлены 7 составов, а также известная смесь с оптимальным составом компонентов

Каждая технологическая добавка

была приготовлена путем смешения составляющих и брикетирования на прессе. В качестве составляющих использовали некондиционную стружку титановых и

алюминиевых сплавов и индустриальное масло, соответствующее ГОСТу 2079975.

Предложенную добавку и известную смесь испытывали при внепечной обработке стали 23Г2Ао Сталь выплавляли в 150-тонном конвертере и по ходу разливки после введения ишакообразующих присадок и раскислителя в виде алюминиевых чушек отливали опытные пробы в изложницы развесом 10 кг, Добавку вводили в копактированном виде в указанные изложницы из расчета 1 кг на 1 т стали. Полученные слитки прокатывали на лабораторном прокатном стане, проводили термообработку и определяли механические свойства по принятой методике для данной марки стали. Показатели реакционной способности добйвки и качества стали марки 23Г2А, обработанной комплексной добавкой, приведены в таблице Проведенные опыты показали высокую степень усвоения титана (75..о 85 мас.%, что свидетельствует о высокой реакционной способности предлагаемой добавки. Наиболее высокий уровень механических свойств, удовлетворяющих требованиям ТУ 14-1-1258-75 и ТУ 14-13596-83 на сталь 23Г2А, получили для стали, обработанной добавками с пред ложенными пределами содержания входящих в нее компонентов. Одной из важнейших и трудно дости ЖИМБ1Х характеристик качества стали является ударная вязкость, уровень которой по ТУ должен быть не ниже 8 кгм/см при твердости по Бринеллю не выше 179 кг/мм. Из данных, приведенных в таблице, видно, что варианты добавки 3, 4 и 5, лежащие в предлагаемых пределах состава, имеют достаточно высокие показатели этих характеристик (А„ 10,4-12,3 кгм/с НВ 145-167 кг/мм) о Для этих составов характерно высокое модифицирую щее действие добавки. Сталь, обработанная указанными составами, имела мелкозернистую структуру, соответствующую 7-8 баллу аустенитного зерна Низкое содержание неметаллических включений в стали (оксидов, нитридов сульфидов и др.) свидетельствует о высоком радинирующем и раскисляющем действии добавки о Количество неметаллических включений в стали, обработанные комплексной добавкой, изменяется в пределах О,006-0,007%о При уменьшении содержания масел ниже предлагаемого предела, например 0,1 мас,% (см„таблицу, состав 1), отмечается снижение степени усвоения титана на 13%, что приводит к недопустимому снижению показателей качества стали. При увеличении содержания масел выше заявляемь1х .пределов, например 1,1 мас.% (вариант состава 7 таблицы), наблюдалось загрязнение металла неметаллическими.включениями, при этом ухудшалось качество стали по механическим Свойствам, Для вариантов 2 и 6 характерны, соответственно , мало раскисляющие и недостаточно модифицирующие свойства, в результате чего показатели качества стали по содержанию неметаллических включений и механическим свойствам не удовлетворяют требованиям ТУ на данную сталь. Формула изо-б ретения 1. Комплексная добавка для обработки низколегированных марганцовистых сталей, включающая алюминий и титансодержащий материал, отличающаяся тем, что, с целью увеличения реакционной способности добав- ки, повышения качества стали и удешевления добавки путем использования некондиционных металлических отходов, она дополнительно содержит индустриальные масла, в качестве алю- миния - стружку алюминиевых сплавов, а титансодержащего материала - стружку титановых сплавов при следующем соотношении компонентов, маСо%: Масла индустриальные. 0,2-1,0 Стружка алюминиевых сплавов20,0-50,0 Стружка титано49 -79,8 вых сплавов. 2. Добавка поПо1,отлича ющ а я с я тем, что стружка алюминиевых сплавов имеет следуюш 1й химический состав, мас,%: Алюминий95,4-99,08 0,25-1,1 Магний 0,05-0,25 0,02-0,35 Кремний 0,2-1,2 Железо Остальное Зо Добавка поп.1, отличающаяся тем, что стружка титановых сплавов имеет следующий химический состав, мас.%:

Изобретение относится к области металлургии, к составам для раскисления стали и может быть использовано для внепечной обработки низколегированных марганцовистых сталей. Целью изобретения является увеличение реакционной способности добавки, повьшение качества стали и удешевление добавки путем использования некондиционных отходов. Комплексная добавка для обработки низколегированных марганцовистых сталей включает следующие компоненты, маСо%: масла индустриальные 0, стружку алюминиевых сплавов 20,0-50,0; стружку титановых сплавов 49-79,8. Предложенная добавка позволяет использовать вместо ферросплавов стружку цветных ме(П таллов, это повышает качество и механические свойства стали, уменьшает неметаллические включения, 2 з.п. ф-лы, 1 табл.