Лигатура Советский патент 1981 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к лигатура для обработки стали. Известна лигатура l для раскис ления и модифицирования стали, соде жащая, вес.%: Редкоземельные металлы 10-30 Иттрий2-15 Алюминий0,5-15 Железо10-30 Цирконий5-40 КремнийОстальи Недостаток лигатуры состоит в том, что она не содержит элементов, испаряющихся при температуре жндкой стсши, способствующих перемешиванию стали и ускоряющих растворение лига туры. Степень полезного использования РЭМ и циркония при добавке лига туры к расплаву в, изложнице не превышает 70%. Наиболее близким к изобретению 2 J по технической сущности и дости гаемому эффекту является лигатура следующего состава, вес.%: Редкоземельные метсшлы1-15 Цирконий1-10 Магний . 1-3 Кальций1-4,5 Кремний,алюминий и железо в -сумме 4р-70 Недостаток сплава состоит в том, что он имеет низкое содержание РЗМ и циркония, и при обработке стали требуется повышенный расход такого сплава. При введении в ковш РЗМ и цирконий в значительной мере окисляются и оказывают лишь незначительное влияние на свойства стали, а при обработке стали в изложнице вследствие большой массь сплава, необходимой для обработки стали, усвоение легирующих элементов нестабильно, легируемый расплав захолаживается, что приводит к неравномерному распределению в нем легирующих. Это же явление наблюдается и в слитках стали, в которых иногда даже наблюдаются включения кусОчков нерастворившегося сплава. В результате этого часто не удается улучшить свойства.легируемой стали, в в ряде случаев эти свойства снижаются. Цель изобретения - снижение расхода лигатуры и повышение механических свойств стали. , Составленная цель/достигается тем, что предлагаемая лигатура содержит

омпоненты в следующем соотношении,

ес.%:

Редкоземельные

металлы15-30

Цирконий20-35

Кремний 25-40

Алюминий1-6

Кальций0,,8-5

Магний0,5-5

ЖелезоОстальнре

Содержание в лигатуре РЗМ 15-30% и циркония 20-35% обеспечивает комплексиое микролегирование стали этими элементакш в количествах, достаточных для повышения степени их усвоения и улучшения свойств стали.

Кремний, алкячинийу кальций и магний вэедены в лигатуру в качестве раскислителей, снижаихцих содержание кислорода и повышающих степень полезного использования РЗМ и циркония. Кремний и алюминий, кроме того, способствуют снижению температуры плавления лигатуры, а кальций и магний, испаряясь при теишературе расплавленной стали, вызывают перемешивание стали, ускоряют растворение лигатуры и способствуют более равномерному распределению легирующих элементов в стали.

Магний частично связывает присутствукщий в стали азот и уменьшает его концентрацию, а кальций совместно с алюминием способствуют уменьшению в стали пластичных включений силикатов за счет рафинирования труднодеформируемых глобулярных алюминатов кальция.

Лигатура предлагаемого состава может быть получена любьш известным методом: восстановлением из окислов, смешением расплавов, сплавлением и т.п., и может использоваться на любом этапе рафинирования и обработки стали, в любом технологическом процессе, однако лучшие результаты получаются при добавке ее в изложницу во время разливки стали.

Пример . В дуговой полупро5 мывшенной электропечи с трансформатором иющностью 100 кВт выплавлены образцы лигатуры предлагаемого состава. Химический состав образцов лигатуры приведен в табл.1.

В хорсяао разогретой электропечи

0 с угольной футеровкой проплавляют порошкообразную гшюминотермическую шихту, содержамую окислы РЗМ и циркония, а также ферросилиций, изверть и магнезит. Готовую лигатуру вместе

5 со шлаком сливают в плоскую изложницу, футерованную угольными плитами. После остывания отделяют металл от шлака, отбирают от слитка пробу на химический анализ и слиток лигатуры

0 дробят на чековой дробилке на куски крупностью до 10 мм в поперечнике.

Таблица 1

Предлага- емые

-1

7,2

9,5 39,5

алюминотермическим способо с добавкой в шихту железной руды и чугунной стружки выплавлены образцы лигатуры предлагаемых и известного составов для проведения сравнительных испытаний лигатур при выплавке хроммолибденванадиевого сплава.

Образцы лигатур испытывгиот при выставке хрО1 к либденванадиевого сплава в индукционной элект)ропечи

Остальное

- -

3,2 2,1 1,5

- И -

емкостью 40 кг. Лигатуру загружают под струю при разливке метгшла в изложницу из ковша.

Вследствие небольшого развеса слитков металл в печи дополнительно перегревают на 40-50 С против обычного, хорошо раскисляют в печи перед выпуском и тщательно снимают остатки лака в ковше перед заливкой в изложницы.

Пробы на химический анализ и образцы для механических испытаний отбирают из откованных прутков сечением 12Л12 мм и диаметром 20 мм.

Образцы сплгша перед испытаниями на ударную вязкость и высокотемпературную прочность подвергают термообработке (нормализация при с последующим высокотемпературным от пуском при в течение 3 ч. Результаты испытаний приведены в 5 табл.2.

Та блица 2