Сплав для раскисления и модифицирования стали Советский патент 1978 года по МПК C22C35/00 

(54) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ

Н мoдиФишlPOBAн lЯ СТАЛИ

1

Изобретет1е относится к металлургии сплавов, в частности к сплавам, предназначенным для раскисления и модифицирования. В металлургии широко известны сплавы, применяющиеся для раскисления и модифипирования стали, содержащие кремний, щелочноземельные металлы/ алюминий и тита П и .2., .

Из известных сплавов наиболее близким по составу является сплав З, содержащий рэс.%:

Кальций5,0 - 20,0

Железо2О,0 - 35,О

Титан2.0 - 15,0

Марганец0,3 -

КремнийОстальное

Сплав позволяет раскислять и легировать сталь кремнием и частично титаном, а также одновременно производить ее модифицирование кальцием.

Однако в Составах титансодержащих ствелей соответствующими ГОСТами содержание титана регламентируется в пределах 0,060,12%. Поэтому, присаживая сплав з1 , обеспечивают маркировочное содержание по

кремнию (о, 17- О,37%), но не имеют возможности полностью производить легирование стали титаном. Поэтому необходимо допрлнительное применение либо ферротитана, либо отходов титана.

Другим недостатком известного сплава 3 является отсутствие в его составе магния. Из научно-технической литературы известно, что магний обладает сильными модифицирующими свойствами. Это относится не только к его влиянию на улучшение кристаллической структуры стали, но также и на процесс обессеривания стали при раскислении, так как магний обладает наибольши средством к сере. Применение магния в сочетании с друтик-1и щелочноземельными элементами усиливает его действие за счет изменения термодинамической активности магния одним из щeлoчнcxзe feльныx металлов (например кальцием).

Цель изобретения - создание сплава, позволяющего производить раскисление и леги рование и модифицирование титаисрдержащей стали кремнием и титаном без дополнительного ввода ферротитшш или отходов тятак одновременно с десульфурацией стани. Это достигается увеличением содержания титана в известном сплаве допол нительным введением в него магния при следующем соотношении компонентов, вес. Кремний4О - 60 Кальдий3-15 МагнийО,5 - 3,О Титан16-25 ЖелезоОстальное . Случайными примесями в процессе получения сплава могут являться, вес.%: Марган Не более 2,О Не более 2,5 Алюминий Не более 0,4 Углерод Не более 0,06 Фосфор Не более 0,08 Сплав получают углевосстановительиым способом в pyдoвocctaнoвитeльнoй электро печи, , - В качестпае шихтовых материалов испол зуют кварцит, известняк, доломит, ильмен товый концентрат, обезжелезенный ильмен товый концентрат и коксик. При получении сплава, содержащего бо 1,7 - 2,0 % магния, частично может быт использован металлический магний, помещ мый на дно ковша, на который заливается сплав при его выпуске из печи. Опытами, проведенными в рудовосстано вительных печах Эсстафонского завода фе росплавов мощностью 10О и 1000 ква, показана полная технологическая возможность выплавки сплавов с указшшыми соо ношениями компонентов. Были выплавлены сплавы трех компози вес.%: Сплав А: Кремний41,5 Магний0,6 Кальций15,0 Титан16,5 Железо и примеси Остальн Сплав Б: Кремний.58, Мапшй2,8 Кальций3,3 Титан 4,5 Железо и примеси Остальн 5 Сплав В: Кремний Магний Кальций Титан Железо и примеси Остальное Сплавы испытывали при выплавке стали арки 18ХГТ (гост 4543-61), предназначенной для изготовления ответственных цеентируемых деталей (валов, шатунов, шестерней и i;.n.). Плавки проводили в индукционной печи с емкостью тигля 50 кг. Для получения сравните/пьных показателей был также испытан сплав состава, вес.%: Сплав Г:Кальцийio,l Марганец1 5 Железо25,4 Алюминий1,2 Углерод0,23 Титан13,4 Кремний .48,6 Примеси - М ний0,25 ФсюфорО,02 Серао,01 Сплав Г приведенного состава выплавлен способом, аналогичным для сплавов А, Б, В. Во всех вариантах выплавки исследова- лись угары элементов, степень десульфурации, содержа1ше кислорода и неметаллических включений и механические свойства стали. Из таблицы видно, что из испытанных сплавов оптимальные результаты получены при использовании сплава состава Б. Однако по сравнению с известным сплавом Г сплавы А и В также имеют преимущественно, проявляющееся в результате обессеривающего действия магния. Угары элементов во всех случаях находятся практически на одинаковом -уровне, однако степень десульфурации увеличивается соответственно со сравнительным вариантом на и 8 абс. %длясплавов А, Б и В. Кроме того, сплавы А, В и В обеспечивают снижение в стали содержания кислорода на 43,54 и 40 отНо % и неметаллических вклю чений на 39,45 и 34 отн. %. При этом повышаются механические свойства стали, в особенности ударная вязкость и пластичность (см. таблицу).

S I

8

CU 7. Формула изобретения Сплав для раскисления и модифицирования стали, содержащий кремний, калышй. титан н железо, отличаюшвйся тем, что, с целью улучшения качества стали, в него дополнительно введен магний при следу1ошем соотношении компонентов, вес.%: 58 75 8 Кремний 40 - 60 Кальций3-15 Магний Q.5.- 3,0 Титан 1в - 25 Железо Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Авторское свидетельство СССР № 309969, кл. С 22 С 35/00, 1969.