Способ раскисления стали — SU 1255645 (original) (raw)
.Ольхо- гольков ССР6.Р силикокальци ,8, 2-3 и 1-3 о образования с ферротитаном количестве 0,5 соответственно г/трафи нировочного шл с ОСУДАРСТВ.:ННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДД(54) (57) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ СТАЛИ, включающий раскисление металла в печи кусковым алюминием и ферротитаном и раскисление в ковше при выпуссковым алюминием в количестве ,5 кг/т стали, о т л и ч а ю -с я тем, что, с целью повышения длительной прочности теплоустойчивых сталей, содержащих азот и ванадий, алюминий вводят в печь вместеИзобретение относится к металлургии литейного производства, в част-,ности к раскислению теплоустойчивыхсталей, предназначенных для литьядеталей машин и аппаратов, работающих в условиях длительного нагруженияпри температурах до б 00 С.Целью изобретения является повышение длительной прочности теплоустойчивых сталей, 10Цель достигается тем, что стальпредварительно раскисляют алюминиемвместе с ферротитаном и силикокальцием в печи до образования рафиннро.вочного шлака в количестве 0,5-0,8, 152"3 и 1-3 кг/т соответственно.После проплавления рафинировочногошлака и его обработки восстановительными смесями вводят ферромарганец иферросилиций в обычном порядке из рас чета получения среднего марочного содержания марганца и кремния в стали,При выпуске в ковш дополнительно вводят алюминий в количестве 0,1-0,5 кг/тиз расчета получения остаточного суммарного содержания алюминия и титанав стали не более 0,03%.Предварительное раскисление сталисильными раскислителями (алюминиемвместе с ферротитаном и силикокальцием) обеспечивает резкое снижениесодержания кислорода в металле передрафинировкой, что позволяет получить,более чистую сталь по неметаллическим включениям,Одновременно раскисление стали алюминием, ферротитаном и силикокальцием в указанных количествах способствует повышению полноты раскисления жидкой стали. Расход алюминия, ферротитана и силикокальция менее 0,5; 2 и 1 кг/т соответственно,в зависимости от количестваокисленного углерода,мояет оказаться недостаточным для полного раскнсления жидкой 45 стали. Расход алюминия, ферротитана и силикокальция более 0,8, 3 и 3 кг/т соответственно нецелесообразен экономически. Кроме того, при раннем вводе в печь сильных раскислителей (алюьщний,титан)к моменту выпуска их суммарное содержание в металле значительно меньше 0,03%, что является необходимым условием для полной реализации в стали механизма нитридного упрочнения. При расходе алюминия, ферротитана и силн" кокальция более 0,8, 3 и 3 кг/т соответственно суммарное содержаниеалюминия и титана в металле к моменту выпуска может превысить 0,03%;В этом случае в готовом металле создаются термодинамические условия дляобразования нитридов титана и алюминия иэ-за их более высокого сродства к азоту по сравнению с ванадием.При выпуске дополнительно вводяталюминий в количестве 0,1-0,5 кг/тдля предотвращения эффекта вторичногоокисления стали при разливке. Вводалюминия менее 0,1 кг/т недостаточноэффективен, При вводе алюминия более 0,5 кг/т его остаточное содержание может превысить 0,03%,Анализ показывает, что при осуществлении предлагаемого способараскисления стали создаются условиядля получения стали чистой по .неметаллическим включениям с остаточным,содержанием алюминия или суммарнымсодержанием алюминия и титана менее 0,03%, что обеспечивает наиболееполную реализацию механизма дисперсионного упрочнения нитридами вана,дия.-г.В э том случае длительная проч-.ность тепло устойчив ой стали значительно выше , чем при остаточномсодержании алюминия в ней или суммарном содержании алюминия и титанаболее О, 03% .Способ осуществляют следующим образом .При выплавк е теплоус тойчив ой с тали в дуговой электропечи ДСМ основным процессом после проведения окислит ельног о периода и удаления оки слительного шлака проводят р а ски сл ение в анны алюминием вместе с фер ротитаном и силико к ал ьцием и задают шлаковую смесь, Расход ра ски слителей ус- т анавлив ают в э ави симо сти от количе ства окисленного углерода . После проплавления шлака и его обработки восстановительными смесями в печь вводят ферр омар ганец и ферро силиций иэ расчета получ ения заданного мароч ного состава , При выпуск е дополнительно в ковш вводят алюминий из расчета получения остаточного содержания алюминия в стали не более 0,03%.П р и м е р 1. После удаления окислительного шлака в печь вводят кг/т: алюминий 0,5; 28%-ный ферротитан 2,0; силикокальций 1,0. Пос1255645 10 Содержание элементов, мас.7 81 Сг Р Я 7 Состав стали С Мп Предлагаемый 0)21 0)42 0)45, 5)27 0,22 0)48 0)39 5,17 0,20 0,36 0,47 5,64 0,019 0,017 0,12 0,013 0,21 0,50 0,42 5,30. 0)022, 0,021 0,09 0,011 Известный ле наводки и проплавления шлака впечь вводят ферромарганец и ферросилиций на среднее марочное содержание их в стали, а в ковш при выпуске - 0,1 кг/т алюминия.5Остаточное содержание алюминияи титана в стали 0,01 и 0)0017. соответственно. Количество окислительного углерода О )153.П р и м е р, 2. После удаленияокислительного шлака в печь вводяткг/т: аюминий 0,7; ферротитан 2,5;силикокальций 1,5. После наводкии проплавления шлака в печь вводятферромарганец и ферросилиций на среднее марочное содержание их в стали,а в ковш при выпуске - 0,3 кг/т алюминия,Остаточное содержание алюминия ититана в стали 0,0172 и 0,0063 соответственно. Количество окисленного углерода 0)253.П р и м е р 3. После удаленияокиспительного щпака в печь вводяткг/т: алюминий 0,8; ферротитан 3,0; 25силикокальций 3,0. После наводки ипроплавления шлака в печь вводят фер. ромарганец и ферросилиций на среднеемарочное содержание их в стали, а вковш при выпуске - 0,5 кг/т алюминия. Остаточное содержание алюминия и титана в стали 0,020 и 0)0093 соответственно, Количество окисленного углерода 0)37.При раскислении стали по известному способу в печь вводят 0,3 кг/т алюминия и 1 кг/т 283-ного ферротита- на, а в ковш - 0,35 кг/т алюминия в последовательности, определенной известным способом раскисления.Остаточное содержание алюминия и титана составляет при этом 0,035 и 0)0123 соответс венно.Химические составы сталей, раскис- ленных по предлагаемому способу (1-3) и по известному (4) и их механические свойства приведены в табл, 1 и 2. Как видно из табл. 1 и 2, при раскислении литой теплоустойчивой стали, содержащей азот и ванадий, по предлагаемому способу обеспечивается существенное повышение предела длительной прочности по сравнению с раскислением этой стали по известному (при сохранении остальных свойств на том же уровне).Использование предлагаемого способа позволит повысить надежность и долговечность отливок из стали, содержащей азот и ванадий.Таблица 1 0)024 0)019 О)11 0)014 О 028 О 022 О 10 О 0121255645 ЬТ аблица 2 8, Х б 600-1000, МПа 8МПа КС 7,МДж/м 11 МПа Сталь Предлагаемая 15 54 0,64 14 52 0,68 16 55 0 70 15 53 0,62 60 660 800 670 820 45 650 790 38 660 810 Известная Составитель М.ирибавкинТехред Л.Олейник Редактор Н,Гунько Корректор И,Эрдейи Тираж 552 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5