Способ раскисления и микролегирования низколегированной малоуглеродистой стали Советский патент 1992 года по МПК C21C7/00 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к технологии производства микролегированных сталей.

Известен способ раскисления конструкционной низколегированной стали, микролегированной титаном, в котором предложены параметры технологии, обеспечивающие стабилизацию усвоения титана.

Недостаток способа заключается в том, что не обеспечивается повышение хладо- стойкости стали

Известен способ раскисления низкоуглеродистой спокойной стали, приводящий к значительному повышению пластичности стали. Требуемая пластичность достигается при микролегировании алюминием, расход

которого устанавливают расчетные путем в зависимости от содержания кремния и углерода в стали. Недостаток способа заключается в том, что он не позволяет улучшить другие свойства стали, в том числе хладо- стойкость.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляв гоому способу является технология микролегирования ниобием малоуглеродистой свариваемой стали с целью повышения комплекса механических свойств Технологией предусматривается отбор проСы и определение в металле перед раскислением содержания серы, фосфора и углерода и присадка в расплав, наряду с кремнием. марганцем и алюминием ниобийсо ержа Ч 1

ю

л

XJ

щих легирующих материалов после ввода алюминия. Расход ниобия определяется маркой стали.

Недостаток этой технологии заключается в том, что не учитывается совместное влияние присутствующих в металле примесей (серы, фосфора, углерода) и ниобия на ударную вязкость стали, в том числе, при отрицательных температурах, а также не реализуется возможность снижения расхода ниобия при правильном сочетании указанных элементов.

Целью изобретения является повышение ударной вязкости стали при одновременном снижении расхода ниобия, используемого для микролегирования.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе раскисления и микролегирования низколегированной малоуглеродистой стали, включающем отбор и химический анализ пробы перед раскислением, ввод в металл кремния, марганца, алюминия и ниобия, легирование проводят минимальным количеством требуемого для микролегирования ниобия, определяемым по формуле

го/ Nhl 0..%3.%РЗ

1/0 J8 К

где %Nb - минимальное количество ниобия, требующееся для микролегирования, мас.%;

, %S, суммарное содержание углерода, серы и фосфора в расплаве перед расплавлением, мас.%;

К - опытный коэффициент, учитывающий усвоение ниобия, равный 0,85-0,95.

Сущность заявляемого способа раскисления и микролегирования низколегированной малоуглеродистой стали состоит в том, что в ковш присаживают минимальное количество ниобия, достаточное для микролегирования, массу которого, гарантирующую повышение ударной вязкости стали, определяют расчетным путем в зависимости от суммарного содержания углерода, серы и фосфора в пробе металла, отобранной перед раскислением.

Зависимость между требующимся количеством вводимого в металл ниобия и содер- жанием углерода, серы и фосфора в расплаве перед раскислением установлена экспериментальным путем. Решение применимо для сталей с содержанием углерода 0,06-0,18%, т.е. для малоуглеродистых свариваемых сталей.

В таблице представлены результаты испытания металла опытных плавок и плавки по способу-прототипу. Плавки проведены в мартеновских печах емкостью 400 т. После отбора и анализа пробы металла перед раскислением в печь вводили силикомарганец из расчета получения 1,5% Мп в готовой стали и через 10 мин металл выпускали в ковш. Во время выпуска в ковш присаживали ферросилиций из расчета получения 0,25-0,27% кремния в готовой стали,

алюминий в количестве 1 кг/т стали и фер- рониобий. Количество вводимого ниобия определяли по предложенной формуле, т.е. в зависимости от содержания углерода, серы и фосфора в расплаве перед раскислением. Металл всех плавок прокатали на лист толщиной 10 мм. Испытания ударной вязкости (таблица) проводили в соответствии с ГОСТ 9454-78 на образцах, вырезанных поперек направления прокатки.

Данные таблицы подтверждают возможность повышения ударной вязкости стали при минимальном расходе ниобия для микролегирования, учитывающем влияние углерода, серы и фосфора, присутствующих

в расплаве.

Формула изобретения Способ раскисления и микролегирования низколегированной малоуглеродистой стали, включающий отбор и химический анализ пробы перед раскислением, ввод в металл кремния, марганца, алюминия и ниобия, отличающийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости стали при одновременном снижении расхода ниобия, легирование проводят минимальным количеством требуемого для микролегирования ниобия, определяемым по формуле % Nb 0..%S.%P

где %Nb - минимальное количество ниобия, требующееся для микролегирования, мас.%;

. %S, %P -суммарное содержание углерода, серы и фосфора в расплаве перед раскислением, мас.%;

К - опытный коэффициент, учитывающий усвоение ниобия, равный 0,85-0,95.

Изобретение может быть использовано в металлургии при производстве низколегированной малоуглеродистой стали. Сущность: минимальное количество ниобия, потребное для микролегирования, определяют в зависимости от суммарного содержания углерода, серы и фосфора в расплаве по формуле: (%Nb) 0,04 + I(%C),(%S),(%P) 8K. где (%Nb) - минимальное количество ниобия, требующееся для микролегирования, мас.%: 1{%С),{%5).(% P) - суммарное содержание углерода, серы и фосфора в расплаве перед раскислением, %; К - опытный коэффициент, учитывающий усвоение ниобия, равный 0,85-0.95.