Способ раскисления стали Советский патент 1977 года по МПК C21C7/06 

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ раскисления стали для непрерывного литья заготовок 2, включающий присадку в разливочный ковщ при выпуске металла из печи сначала алюминия, марганца и кремния, а затем титана. Алюминий присаживают в количестве 0,45 кг/т стали по наполнении ковша на 1/6-1/5, после ввода всех раскислителей присаживают титан в количестве 0,3 кг/т стали. Такой режим раскисления обеспечивает устойчивый процесс литья (без затягивания стаканов в промежуточном ковще) стали с содержанием углерода до 0,3% и марганца до 2%. Кроме того, первоочередная присадка алюминия приводит к повышению пластичности и вязкости стали, что связано с изменением расположения неметаллических включений: если при раскислении с присадкой алюминия после кремния и марганца они расположены по границам зерен, что снижает сопротивление хрупкому разрушению, то при первоочередной присадке алюминия неметаллические включения располагаются более благоприятно - по зерну. Однако при раскислении по приведенному режиму сталь обладает недостаточно высоким сопротивлением хрупкому разрушению - порог хладноломкости составляет минус 10 - минус

20°С, что не соответствует требованиям стандарта на судосталь, предусматривающим ударную вязкость судовой стали при минус 40°С ан-40° 3 кгм/см. Это объясняется недостаточным количеством нитридообразующих элементов, алюминия и титана, чтобы связать азот, который в свободном состоянии снижает сопротивление стали хрупкому разрушению.

Целью изобретения является повышение сопротивления стали хрупкому разрушению путем уменьшения величины зерна и загрязненности неметаллическими включениями.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе раскисления стали для непрерывного литья заготовок, включающем присадку в разливочный ковщ при выпуске металла из печи сначала алюминия, марганца и кремния, а затем титана, алюминий и титан присаживают в количестве 0,8-1,4 кг/т суммарно, причем присадка титана составляет 1,4-2,3 присадки алюминия.

Изучали уровень механических характеристик судовой стали С и 09Г2 при раскислении металла в ковще по различным вариантам. Положительные результаты были получены при раскислении стали по вариантам, приведенным в табл. 1.

Таблица 1

Из табл. 1 следует, что суммарная присадка алюминия и титана составляла для стали С 0,72-1,08%, для стали 09Г2 1,24-1,44%, а отношение титана и алюминия для стали С в пределах 1,43-2,33, для стали 09Г2 1,4-2,0. Эти значения соответствуют предлагаемым пределам - суммарное количество присаживаемого алюминия и титана 0,8-1,4 кг/т, присадка титана составляет 1,4-2,3 присадки алюминия.

Суммарная добавка в сталь 0,8-1,4 кг/т алюминия и титана при вводе титана в количестве в 1,4-2,3 раза большем, чем алюминия, позволяет обеспечить достаточную степень раскисления, стали, уменьшить количество окислов алюминия, снижающих сопротивление стали хрупкому разрушению, получить нужное количество нитридов алюминия и титана, способствующих измельчению структуры стали, что повышает сопротивление хрупкому разрушению. Добавка в сталь А1 -|- Ti менее 0,8 кг/т приводит к недостаточной раскисленности стали, при добавке более 1,4 кг/т Al+Ti происходит затягивание стаканов и нарушение стабильности процесса разливки.

Способ раскисления стали для непрерывного литья заготовок заключается в следующем. В разливочный ковш при выпуске металла из печи присаживают сначала алюминий, 3,5- 12,5 кг/т марганца и 2,5-5,0 кг/т кремния, а затем титан, причем суммарная присадка алюминия и титана составляет 0,8-1,4 кг/т, а отношение количеств присаженных титана и алюминия равно 1,4-2,3.

В условиях Донецкого металлургического завода в 140-тонной основной мартеновской

печи была выплавлена сталь марки С и разлита на МНЛЗ. При выпуске металла из печи в разливочный ковш присажено 0,30 кг/т алюминия, 5,75 кг/т силикомарганца, 5,02 кг/т 45%-ного ферросилиция и 0,6 кг/т титана.

Химический состав стали С был следующим (%): С 0,16, Мп 0,60, Si 0,25, S 0,030, Р 0,022, Ti 0,012.

Отлитые слябы прокатывали на стане 2300 на листы толщиной 10-20 мм.

Результаты исследования макро- и микроструктуры металла приведены ниже. Средний балл

2,2 по осевой ликвации 2,2 по осевой рыхлости Максимальный диаметр

0,7 пор, мм

Предложенный режим раскисления судовой стали позволяет реализовать преимущества разливки на хМНЛЗ без торможения струи стопором в промежуточном ковше и обеспечивает требуемые стандартом характеристики металла в горячекатаном состоянии.

Формула изобретения

Способ раскисления стали для непрерывного литья заготовок, включающий присадку в ковш при выпуске металла из печи алюминия, марганца и кремния, а затем титана, отличаСреднее количество трещин на темплет по граням узкимО

щирокимО

Суммарный балл по неметаллическим включениям1,9

Величина зерна феррита,

баллы7,0

Из приведенного следует, что металл плавки имел удовлетворительную структуру, мелкое зерно феррита и достаточно высокую температуру начала роста зерна аустенита (950-1000°С).

Значения ударной вязкости при -40С на образцах 1 типа (по ГОСТ 9454-60) составили для металла плавки 4,7-8,3 кгм/см, а Тк (-45) -(-60)°С (см. табл. 2).

Таблица 2

ющийся тем, что, с целью повышения сопротивления стали хрупкому разрушению путем уменьшения величины зерна и загрязненности

неметаллическими включениями, алюминий и титан присаживают в количестве 0,8-1,4 кг/т суммарно, причем присадка титана составляет 1,4-2,3 присадки алюминия. Источники информации, принятые во внимание

при экспертизе

2.Отчет УКРНИИМет, ДМЗ, по теме 493/73, № Госрегистрации Р008942, 1974.