Способ модифицирования и раскисления азотосодержащих сталей и сплавов Советский патент 1977 года по МПК C21C7/06 

1

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к технике получения сталей п сплавов, легированных азотом.

Известен способ выплавки стали и сплавов, легированных азотом, цирконием и редкоземельиыми металлами (РЗМ), заключающийся в том, что редкоземельиые металлы вводят в расплав совместно с цирконием после окисления алюминия 1.

Однако такой способ имеет низкую технологическую пластичность слитков, особенно в случае последующего электрошлакового переплава.

Известен способ модифицирования стали и силавов, в котором металл в печи предварительио раскисляют алюминием, перед выпуском металла из печи вводят кальций в количестве 0,05-0,30% от веса садки и в ковщ или при разливке дают цирконий 0,05-0,40% и (или) РЗМ 0,02-0,30%, а также остальную часть кальция iB количестве 0,02-0,20% от веса расплава 2.

Недостатком известиого способа является низкая технологическая пластичность слитков.

Цель изобретения - повыщение качества готового металла и увеличение выхода годного при переделе слитков.

Это достигается тем, что в ковш вводят алюмииий, совместно с щелочноземельными металлами (ЩЗМ), цирконием и (или) РЗМ

при весовом соотношении алюминия и суммы ЩЗМ, циркония и РЗМ 0,05 : 1,0 в количестве, равиом 0,1 -1,0 иредела раетворимости азота в металле задаииого химического состава.

Введение алюминия совместно с ЩЗМ, цирконием и РЗМ позволяет предотвратить вторичное окисление алюминия при разливке и последующем рафинирующем расплаве и, таким образом, исключить образоваиие включений глинозема в готовом металле. При этом щелочноземельные металлы оказывают модифицирующее влияние, а циркоиий и РЗМ- раскисляющее.

Алюминий, введенный в количестве, равиом 0,1 -1,0 предела раетворимости азота в металле задаииого состава, образует при кристаллизации мелкодисиерсные нитриды, которые повышают технологическую иластичиость слитков и служебные характеристики готового металла.

Количество алюмииия, вводимого в расплав в указанных пределах, определяется химическим составом выплавляемого металла. При добавке алюминия, равиой менее 0,1 иредела растворимости азота в расплаве, положительное влияние алюминия незначительно, а при добавках выше предела растворимости азота алюминий связывает азот в грубые нитриды в расплаве и снижает прочиостные и пластические характеристики готового металла, Весовое соотношение алюминия и суммы ЩЗМ, циркония и РЗМ зависит от конкретных технологических зсловий выплавки, разливки и последуюш,его перенлава и лежит в , пределах 0,05-1,0. , Способ опробО|Ван при выплавке л аропрочной стали, легированиой азотом марки Х25Н 16АГ7 (ЭП750) в пятитонной дуговой электропечи. Пример осуществления предлагаемого способа. Закалку, расплавление шихты, азотирование расплава, раскисление и доводку проводят по существу1ош,ей технологии. В печь перед выпуском металла вводят металлический кальций по расчету на 0,20% Са. В ковш перед выпуском плавки дают силикоцирконий на 0,10%, алюмобариевую лигатуру из расчета 0,10% Ва+0,10% А1 и 0,15% РЗМ. Плавку разливают на УПНРС в электроды диаметром 190 мм в атмосфере азота и переплавляют на установках электрошлакового переплава в слитки диаметром 425 мм по известной технологии. Л1еталл всех плавок прокован без замечаний и сдан потребителю. На ллавках, выплавленных по предлагаемой технологии, выход годного на 8-12% выше, чем на плавках, выполненных по известной. На 10-15% возрастает предел текучести при рабочей температуре (850°С) и в 3-3,6 раза увеличивается ударная вязкость стали при 1250°С, т. е. расширяется температ фный интервал горячей деформации. Результаты испытаний представлены в таблице.

Примечание: В числителе-для металла, полученного в знаменателе-по известной. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого способа составляет около 30 тыс. руб. в год только на одном предприятии. Формула изобретения Способ модифицирования и раскисления азотсодержаш:их сталей и сплавов, включаюШ.ИЙ введение в ковш циркоиия, щелочноземельных и редкоземельных металлов, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годного при переделе слитков и повыпо предлагаемой технологии, шения качества готового металла, в ковщ совместно с цирконием, щелочноземельными и редкоземельными металлами вводят алюминий в количестве 0,1-1,0 предела растворимости азота в металле при весовом соотношении алюминия и суммы циркония, щелочноземельных и редкоземельных металлов 0,05: 1,0. Источники информации, принятые во виимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 458592, кл. С 21С 7/00, 1972. 2.Авторское свидетельство № 423852, кл. С 21С 7/00, 1973.