Смесь для раскисления и легирования стали Советский патент 1988 года по МПК C22C35/00 

11

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке состава смесей для раскисления и легиро- сталей.

Цель изобретения - повьвпение пластических свойств и ударной вязкости стали.

Смесь для раскисления и легирования стали, содержащая сплав алюми- НИИ-кальций и фтористый кальций,дополнительно содержит обогащенный концентрат минерала эвдиалита при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Сплав алюминий- кальций20-55 Обогащенный концентрат минерала эвдиалита 14-40 Фтористый кальций или окись

алюминияОстальное

Обогащенный концентрат минерала эв диалита представляет природную окисленную лигатуру, состоящую из следующих компонентов, мае.%:ZrOji 25-40, , AljOgO,5i Si02 Ojl} Fe/jO 1.; FeO 5-, MnO 5; CaO остальное.

При введении в сталь в составе смеси этого минерала наблюдаются снижение содержания вредных примесей,перевод неметаллических включений в глобулярную форму за счет содержащихся в нем кальция и редкоземельных металлов, частичное восстановление и оксидов циркония, ниобия, РЗМ, титана, марганца сплавом алюминий-каль- ций, содержащимся в составе смеси.

Вводимый в состав смеси обогащенный концентрат минерала эвдиалита способствует также снижению пироэффе та при обработке стали, так как пред ставляет собой смесь окислов и может частично вьшолнять роль инертной до бавки.

Введение обогащенного концентрата минерала эвдиалита в состав смеси ниже нижнего предела не приводит к существенному росту свойств стали, что можно объяснить недостаточной эффективностью модифицирования одним сплавок алюминий-кальций. Введение обогащенного концентрата минерала эвдиалита в состав смеси выше верхнего предела также ведет к снижению показателей свойств стали, что вызвано

,

0

0

5

Ю

5

5 0

5

0

5

пересыщением стали тугоплавкими окислами, входящими в состав эвдиалита.

Предлагаемая смесь содержит сплав алюминий-кальций в количестве 20- 55 мас,%, что обеспечивает оптимальный уровень свойств. Содержание сплава алюминий-кальций ниже 20 мас.% неэффективно, ввиду плохой раскислен- ности металла, так как другие компоненты предлагаемой смеси (концентрат минерала эвдиалита и фтористый кальций) не обладают раскислительной способностью. Содержание сплава выше 55 мас.% (вьппе верхнего предела, указанного в предлагаемой смеси) приводит к снижению содержания в смеси концентрата минерала эвдиалита и/или) фтористого кальция. Это снижает эффективность модифицирования ввиду недостаточного содержания в обрабаты- ваемой стали таких эффективных модификаторов как цирконий, ниобий,-РЗМ, титан,, содержащихся в эвдиалите.

Фтористьй кальций играет роль инертной и флюсующей присадки, способствующее более спокойной реакции при обработке стали именно предлагаемого состава, а также удлинению крупных неметаллических включений из расплава, снижающих пластические свойства стали.

Содержание этого компонента в смеси определяется соотношением основных раскисляющих и легирующих добавок - сплава кальций-алюминий и концентрата минерала эвдиалита.

Для определения оптимального состава смеси проводят опытные плавки стали 20Л.

Опытные плавки проводят в 60-килограммовой индукционной печи с магнезитовой футеровкой, в качестве исход- ньк шихтовых материалов используют низкоуглеродистую сталь с содержанием углерода 0,08% (08КП) и электродный бой. Количество вредньк примесей - серы и фосфора не превышает соответственно 0,025 и 0,12%.

Разливку стали проводят при помощи ковша с магнезитовой футеровкой, предварительно подогретого до температуры не ниже .

Обработку стали известной смесью для раскисления стали проводят в ковше, смесь присаживают на струю металла по заполнении ковша металлом на 1/3 емкости. При этом наблюдается

повьппенное вьделение газов, пытш и брызг .

Обработку стали в ковше смесью предлагаемого состава проводят порошковой проволокой с помощью подающего механизма от сварочного полуавтомата . Скорость ввода порошковой проволоки 1,5 м/с, время обработки 30 с. Дпя достижения высокой эффективности обработки, а также расплавления защитной оболочки порошковой проволоки жидкая сталь перегревается на 30-40°С выше, чем обычная температура заливки.

Составы исследованных реагентов для раскисления и модифицирования стали, а также вязко-пластические свойства стали, приведены в таблице.

Фракционной разливкой получают слитки весом 10 кг, из которых в дальнейшем изготовляют образцы для механических испытаний. Термообработка образцов заключается в нормализации при 920 с.

Анализ полученных результатов исследований, приведенных в таблице позволяет сделать вьтод, что предлага

емый состав существенно превосходит известную смесь ;Ц1Я раскисления по всему комплексу исследуемых свойств. Соотношение компонентов в указанных пределах обеспечивает увеличение всего комплекса вязко-пластических свойств: ударная ет

ное удлинение - с 16 до 33%, относительное сужение - с 32 до 57%.

вязкость возроста- с 700 до 1120 кДж-м относитель

Формула изобретения

Смесь для раскисления и легирования стали, содержащая сплав алюминий-кальций и фтористый кальций, отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения пластических свойств и ударной вязкости стали, она дополнительно содержит обогащенный концентрат минерала эвдиалита при следующем соотношении компонентов, мас.%: Сплав алюминий-кальций 20-55 Обогащенный концентрат минерала эвдиалита 14-40 Фтористый кальций Остальиое

Изобретение относится к области металлургии, в частности к разработке состава смесей для раскисления и легирования сталей. Цель изобретения - повышение пластических свойств и ударной вязкости стали. Смесь для раскисления и модифицирования содержит сплав алюминий-кальций, фтористый кальций и обогащенньй концентрат минерала эвдиалита при следунвдем соотношении компонентов, мас.%: сплав алюминий-кальций 20-55; обогащенный концентрат минерала эвдиалита 14-40; фтористый кальций - остальное. Дополнительный ввод в состав смеси обогащенного концентрата минерала, эвдиалита способствует повьшению пластических свойств и ударной вязкости стали в 1,5-2 раза за счет микролегирования и модифицирования металпа тугоплавкими окислами ниобия, циркония, РЗМ и др., входящими в состав этого минерала. Рекомендуется использовать при литье стальных деталей, требующих повышенную пластичность и ударную вязкость. 1 табл. (Л 4 4 О) 00 4

90

10

1 5

20 40 50 66 75

700

16

32

14 22 27 33 30 21 14

24 37 50 57 50 34 30