Сплав для раскисления стали Советский патент 1982 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к металлургии. и мо жет быть использовано при выплавке стали, например рельсовой. Известен сплав 1 для раскисления стали следующего состава, вес.%: Марганец22-80 Кальций0,2-35 Алюминий0,1-60 ЖелезоДо 10 КремннйОстальное При раскислении стали этим сплавом образуются включения типа геленита (l.CaOAl Oa SiOj) н анортита (СаОАЬОз 2 SiOj) с температурой плавления соответственно 1590 и 550С, т. е. выше температуры плавления стали. Поэтому эти включения находятся в стали в твердом состоянии, Известно,.что твёрдые включения плохо коагулируют и удаляютс; из жидкой стали. Кроме того, оставшиеся в. металле твердые включения имеют остроугольную форму, являются концентраторами нш1ря: кений и прибодят к разрушению изделий, осо бенно работающих при знакопеременных нагруз ках. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сплав 2 для раскисления стали следующего состава вес.%: Марганец65-72 Кремний10-12 Алюминий4- 6 ЖелезоОстальное При раскислении этим сплавом также образуются трудноудаляемые включения 3 АЬОз 2 SiOa. Отрицательным свойством этих включений является еще и то, что (жи при прокатке вытягиваются в строчки, резко уменьшая стойкость издега1Й в эксплуатации. Еще одним недостатком сплава являются узкие пределы колебаний ингредиентов, которые невозможно обеспечить при промышленном производстве сплава. Цель изобретения - повышение чистоты стали по неметаллическим включениям. ,Для достижения поставленной цели сплав для раскисления стали, содержащий кремний, марганец, алюминий и железо, дополни1ельно содержит окись марганца при следующем соотношении компонентов, вес.%: Кремний10-35 Марганец50-80 Алюминий1,7-6,8 Окись марганца0,4-3,2 ЖелезоОстальное Введенная в состав сштва окись марганца позволяет получать при раскислении стали включения типа анортита (MnO-AljOsZ SiOj или MnOAliOs SiOa), имеющего низкую темп ратуру плавления 1055-1200 С, а поэтому хорошо коалесцирующие и удаляющиеся из стали Более широкие пределы колебания ингредиентов в сплаве позволяют легко получать его в:.1фомышленных условиях. Содержание кремния в сплаве должно быть не ниже 10% и не вьпие 35%, так как в противном случае невозможно обеспечить химический состав большинства марок cnok|kBH( стали. С содержанием кремния в раскислителе увязано и содержание марганца 50-80%. При содержании марганца в раскислителе ни же 50% уменьшается его плотность и ухудшает ся усвоение металлом. При содержании марганпа более 80% не обеспечивается требуемое содержание кремния в стали, так как потребуется вводить небольшое количество сплава для достижения требуемого содержания марган ца в стали. Содержание люкшния в сплаве должно быть не ниже 1,7%, так как в противном случае не обеспечивается должная степень раскисленностк стали, и не вьппе 6,8%, так как при более высоком его содержании уменьшает ся плотность раскислитедя, а во включениях

Химический состав сплавов и загрязненность стали включениями будет превалировать шпинель MnO-AljOa с высокой температурой плавления (1560С) или глинозем AljOj, образующий в прокате строчки включений. Содержание окиси марганца в сплаве должно быть не менее 0,4%, в противном случае ее будет недостаточно для превращения включений типа А)}Оэ- - SiOj в анортит - MnOAljOa 2810 . При содержании окиси марганца более 3,2% уменьшается плотность сплава (т.е.:.ухудшается его усвоенне сталью), а из быточная окись марганца окисляет алюминий и кремний, содержащиеся в сплаве, т. е. создается опасность получения недораскисленной стали. Пример. Известный сплав получают сплавлением силикомарганца с алюминием. Предлагаемый сплав получают в процессе заливки известного сплава в форму с добавлением расчетного количества марганцевой руды. В процессе затвердевания сплава марганцевая руда частично восстанавливается до МпО. Предлагаемый сплав имеет плотность 5,1-5,9 г/см, не рассыпается при длительном хранении. Сплавы опробуются при раскислении рельсовой стали марки М76. Сталь выплавляют в дуговой злектропечи ДСН-05 и вводят в ковш в количестве 3,5-10 кг/т. При расходе раскислителей менее 8 кг/т заданное содержание марганца в стали получают присадкой ферромарганца в печь. Сталь разливают в слитки массой 50 кг,которыв прокатывают на квадрат 56x56 мм. В таблице приведены результаты экспериментов.

6,8

35

50

71

4,2

17

80

10

68

1Г

0.0081 0,0079 0,0085

7,9 16, 0.0122 Как показали данные проведенных испытаний, загрязненность стали металлическими включеннями прн применении предлагаемого сплава снижается примерно в 1,5 раза. Кроме того, включения, оставишеся в мет ле, имеют благоприятную форму (круглую или овальную), причем не вытягиваются в строчки при прокатке. Формула изобретения Сплав для раскисления стали, содержащий кремний, марганец, алюминий и железо, о т личающийся тем, что, с целью повышения чистоты стали по неметаллнческим включениям, он дополнительно содержит окись марганца при следующем соотнощении компонентов, вес;%: Кремний10-35 Марганец50-80 Алюминий1,7-6,8 Oiaicb мар|ганца0,4-3,2 дееяезоОстальное Источники киформаюш, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3131058,кл. 75-129,1964. 2,Авторское свидетельство СССР if 174650, кл. С 22 С 35/00, 1964.