Способ получения стальных слитков Советский патент 1989 года по МПК B22D7/00 

(Л

с

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для получения стальных слитков и отливок. Цель изобретения - повьшение механических свойств металла слитка и стабильности их получения В способе получения стальных слитков гранулы окисленного железного порошка вводят плакированными сплавом алюминия с магнием в суммарном количестве 1,1-1,5 от содержания кислорода в этом порошке с содержанием магния в сплаве 5,0-12,0 мае.%.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для получения стальных слитков и отливок.

По основному авт.св. № 835609 известен способ получения стальных слитков, включающий введение в сталь алюминия и порошка на основе железа в количестве 0,5-2,5 вес.%, причем порошок вводят окисленным с содержанием связанного кислорода 0,3-2,8 вес,

Хотя при реализации этого способа добиваются измельчения структуры слитка, но не всегда это приводит к повьшению механических свойств металла слитка, а также эуи характеристики нестабильны и колеблются в широких пределах.

Цель изобретения - повьш1ение механических свойств металла слитка и стабильности их получения.

Предлагаемый способ включает спо соб получения стальных слитков,

в котором гранулы окисленного железного порошка используют плакированными сплавов алюминия с магнием в суммарном количестве 1,1-1,5 от со10 держания кислорода в этом порошке с содержанием магния в сплаве 5,0- 12,0 мас.%.

Алюминий вводят дважды: первый раз - при сливе стали в ковш, вто-

15 рой - при разливке по формам в составе инокулятора, при этом общее количество алюминия, вводимое в сталь, находится в пределах принятых норм.

4;ik ел 4 СД

О)

ГЧ)

20

При попадании в жидкую сталь плакированной гранулы в первый момент

1А5А567

рлавится пленка алн шниевого сплава, йднако она удерживается на поверх- biocTH гранулы порошка за счет межфаз- iHbix, сил, что препятствует разделению ингредиентов. Далее в месте расплавления гранулы порошка в жидкой стали образуются локально переохлаждённые участки, обогащенные кислородом, алюминием и магнием. В этих местах интенсивно идет реакция

2 AI -ь 3 о

А1,0,

а (1)

|с образованием AljO, служащих за- Iтравками кристаллизации, препятствуя росту грубых дендритов. В сравнении С известным способом реакция (1) |идет интенсивно и более полно, так как протекает в переохлажденном мик- рообъеме при повышенной концентрации :реагирующих веществ.

I Последовательно в микрообъеме про текает реакп тя связывания серы магнием: Mg ч- . (2)

Полнота и скорость реакции (2) предопределяются предварительной рас- кисленностью стали, которая идет более полно. По реакции (2) сульфиды магния, являясь тугоплавким соедине- нием, не образуют грубых межзерновых i включений и находятся в стали в мел- кодисперном виде, уменьшая степень I микронеоднородности, что ведет к I повышению механических свойств метал па слитка.

Способ обеспечивает (независимо от технологических факторов) образование большего количества центров кристаллизации и перевод сульфидных включений в мелкодисперсное состояние. При этом положительньй эффект способа обусловлен совокупным дей- ствием неразделяюшихся ингредиентов гранулы железного порошка, переохлаждая и насьш1ая кислородом и алюминием сталь в микрообъемах, интенсифицируют образование дисперсных . центров кристаллизации, одновременно и вслед за зтим, т.е. за раскислением стали, идет связывание серы магнием в дисперсные тугоплавкие

сульфиды.

При количестве плакирующего сплава, нанесенного на гранулы окисленного железного порошка, менее 1,1 не наблюдается повьшения механичес7

ких свойств и структурных характеристик стали При количестве плакирующего сплава более 1,5 дальнейшего увеличения свойств не происходит

5

0

0

Нижний предел содержания магния в сплаве с алюминием, равный 5 мас.%, определен тем, что магний ниже этого предела практически не вызывает эффекта измельчения сульфитных включений в структуре стали. Верхний предел содержания магния в сплаве с алюминием, равный 12 мас.%, определен тем, что при значениях, превьш1а- ющих 12% в структуре литой стали тонкостенных отливок и проб, обнаруживаются отдельные газовые раковины, происхождение которых, очевидно, связано с образованием недопустимо большого количества паров магния.

Операд;ию плакирования гранул порошка на железной основе можно осуществить, например, механическим пу- 5 тем, а именно предварительно окисленный железный порошок и шары или болванки из сплава алюминия с магнием загружают в галтовочный барабан и галтуют до появления на гранулах порошка наклепанного слоя сплава в нужном количестве. Контроль количества нанесенного сплава осуществляют по результатам химического анализа о

Пример. Сталь в электропечи в период рафинирования раскисляют через шлак, затем производят глубинное раскисление марганцем и кремнием. При сливе в ковш дают 0,9-1,2 кг алюминия на 1 т жидкой стали. Затем предварительно окисленный порошок на железной основе с зернистостью 0,1-2,0 мм и содержанием кислорода 2,0 мас,% плакируют сплавом алюминия 45 с магнием путем наклепьшания в галтовочном барабане. Количество наклепанного сплава 2,6 мас.% или 1,30 к количеству кислорода в порошке. Сплав для плакирования состоит из алюми- ния - основа и магния - 8,8 марс%о После операции плакирования порошок на железной основе подают в струю жидкой стали в количестве 2,0 масо% от разливаемой по формам стали. Образующиеся при взаимодействии внесен- ного кислорода и алюминия дисперсные окислы А1,,0з и связь серы с магнием в мелкодисперсные соединения MgS способствуют дополнительному увели35

40

50

51454567

чению механических свойств, напри-щ и и с я тем, что, с целью повьппемер пластичности и ударной вязкое-ния механических свойств металла слитти стали, соответственно на 36 и 65%.ка и стабильности их получения, граИспользование предлагаемого спосо-нулы окисленного железного порошка

ба позволяет повысить механическиеиспользуют плакированными сплавом

свойства металла слитка и стабиль-алюминия с магнием в суммарном колиность их получения,честве 1,1-1,5 от содержания кислороФормула изобретенияда в этом порошке и с содержанием

Способ получения стальных слитков юмагния в сплаве 5,0-12,0 мас.%. по авт.св. № 835609, о т л и ч а го