Способ плавки подшипниковой стали

(и) 580228 Союз Советских Свюгвистических ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Рвсн,бвии(5 присоединением заявки Ме 23) Приори сударственный комитет вета Министров СССР 53) УДК 669,187(72) Авторы цзобрстепия Д. Я. Поволоцкий, Ю. А, Гудим,едерников, А, А. Проничкин, Б. Г. Е, Я, Чернышев и Л. И лябинский политехнический институт и Челябинский металлург(71) Заявители ВКИ ПОДШИПНИКОВОЙ СТАЛИ(54) СПОСО количеством и размерами неметаллических включений в подшипниковой стали.Недостатком известных способов производства подшипниковой стали в дуговых печах с 5 основной футеровкой является наличие в готовом металле глобулярных неметаллцческцх включений сложного состава, ухудшающих качество подшипников качения. Г 1 ричцной цх образования большинство исследователей счц тают физическое ц физико-химическое взаимодействие раскисленного шлака, высокой основности и раскисленного металла, приводящее к запутывацию частиц шлака в металле, а также восстановление цз шлака ряда эле ментов (в особенности кальция ц магния), вдальнейшем участвующих в образовании глобулярных включений.Для уменьшения количества и размероьглобулярных включений в подшцпниковой 0 стали стремятся избежать взаимодействияраскисленного шлака и раскисленного металла во время выпуска, например предусматрцвается выплавка стали в дуговой печи без раскисления металла и шлака в печи с рафц нированием в ковше нераскпсленцого металлараскислецным синтетическимноземцстым шлаком с последующим раскислением алюминием, а затем кремнием во время продувки металла в ковше аргоном. Хотя 0 такая технология уменьшает общее колпчсстИзобретение относится к способам плавки подшипниковых сталей, в особенности сталей марок ШХ 15, ШХ 15 СГ, ШХ 20 СГ, производимых металлургической промышленностью для изготовления подшипников качения в машиностроении,Основная масса подшипниковой стали производиться в дуговых электропечах с основной футеровкой, Многочисленные способы производства подшипниковой стали в дуговых печах можно разбить на две группы. Для одной группы характерна выплавка по классической электропечной технологии с раскислением в печи или,в печи и,ковше и с обработкой металла во время выпуска хорошо раскисленным печным шлаком, причем количество раскислителей и порядок их введения в металл варьируются 1.Для другой группы характерна выплавка стали без раскисления шлака и металла,в печи с выпуском металла без обработки печным шлаком (как правило, печной шлак удаляется из печи перед выпуском) и с внепечной обработкой металла в ковше вакуумом, инерт,ным газом или синтетическим хорошо раскис- ленным шлаком с последующим окончательным раскислением металла 2. Срок службы подшипников качения в знаительнои степени определяется природой,Р. 3. Нагамазьянов,Вайнштейн, А. А, МорщинвСенюшкинм, Ленинского Комсомолаческий завод580228 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Изд. Ъг. 916 Подписное Заказ 2473/18 Тираж 693 пр. Сапунова, 2 Типография,во окисных неметаллических включений в готовой стали, она не обеспечивает получения стали без крупных глобулярных включений, так как во время выпуска нераскисленный металл обрабатывают хорошо раскисленным известково-глиноземистым шлаком, что сохраняет возможность восстановления из шлака элементов, участвующих в образовании глобулярных включений.Цель изобретения - уменьшение количества и размеров глобулярных неметаллических ,включений в металле прои производстве его в дуговой печи с основной футеровкой, Для этого предлагается плавку подшипниковой стали в дуговой печи вести следующим образом. В середине окислительного периода обновить шлак для удаления фосфора и серы из металла, Дальнейшее окисление углерода вести под обновленным шлаком с основпостью СаО/51 О=1 - 1,5. По окончании окислительпого периода, не скачивая окислитсльный шлак, довести сталь в печи до нужного содержания углерода, хрома и марганца, затем присадить на шлак твердые окислители (например, железную руду, рудные окатыши и т. д.) в количестве 3 - 5 кг на тонну металла для повышения окисленности шлака. Во время выпуска металл обработать высокоокисленным (содержание окислов железа 8 - 20 о/,) печным шлаком низкой основноСаОсти ( - =1 - 1,5), одновременно раскис 31 О,лить металл,в ковше совместно кремнием (присаживается на верхний предел его содержания в стали) и алюминием (0,4 - 0,7 кг на тонну стали). В этом случае из-за высокой окисленности и низкой основности шлака исключается возможность восстановления из шлака элементов, участвующих в образовании глобулярных включений. По окончании выпуска металл в ковше,продувается инертным газом в течение 3 - 5 мин без удаления окисленного шлака из ковша для удаления из стали остатков запутавшегося шлака и образовавшихся продуктов раскисления.Способ воспроизводили следующим образом.Подшипниковую сталь марки ШХ 15 выплавляли в 40-тонной дуговой печи с основной футеровкой на углеродистой шихте. После расплавления шихты проводили окислительный период с использованием железной руды и газообразного кислорода. В середине окислительного периода с целью лучшего удаления фосфора и серы из металла шлак обновляли на 80. Дальнейшее окисление примесей вели,под обновленным шлаком,с основностью 1,2 - 1,5, продувая вакцину кислородом. По окончании, продувки шлак из печи не скачивали, металл доводили до нужного содержания углерода, хрома и марганца. Перед выпуском для получения высокой окисленности шлака,на шлак присаживали железную руду или железорудные окатыши в количестве 4 - 5 кг на тонну стали. На дно сталеразливочного ковша помещали кусковые ферросилиций и алюминий (О,б - 0,7 кг на тонну стали) для совместного раскпсленпя и легирования стали. Во время, выпуска металл обрабатывали окисленным печным шлаком с основностью 1,2 - 1,5 и содержанием окислов железа 10 - 127 о По окончании вьпуска сталь продували в ковше аргоном черсз пористую вставку в днище в течение 3 - 4 мпн при расходе аргона 0,3 - 0,5 м на тонну стали, пе удаляя из ковша окислительный шлак, что приводило к дальнейшей обработке стали этим шлаком.Результаты опробования предлагаемого способа показали, что готовая подшипниковая сталь,не содержит крупных глобулярных включений, мелкие глобулярныс включении встречаются 1 срайпе редкоагрязпсвность стали прочими включениями находится в переделах, допускаемых ГОСТом 801 - бО. Металл опытных плавок стали ШХ 15, прокатанпый на .мелкий профиль (круг 40 мм), оценивался по загрязненности глобулярными включениями баллом 0 (шкала ГОСТа 801 - бО), металл опытных плавок, прокатанный на крупный профиль (круг 130 - 150 мм), - оаллом 1 (по той же шкале), Резко уменьшилось количество и размеры нитридов титана в стали, вследствие уменьшения содержания азота. Следует ожидать повышения износоустойчивости подшипников, изготовленных из металла с низким содержанием глобулярных включений. Формул а из о бр етени яСпособ плавки подшипниковой стали в основной дутовой печи под одним шлаком с раскислением,в ковше алюминием и кремнием и последующей продувкой металла в ковше инертным газом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения количества и размеров глобулярных неметаллических включений в готовой стали, перед выпуском повышают окисленность печного шлака основностью в 1,5 присадкой твердых окислителей в количестве 3 - 5 кг на тонну,стали до содержания РеО 8 - 207 о, а во время выпуска и последующей продувки инертным газом металл обрабатывают этим шлаком. Источники информации,принятые,во внимание при экспертизе1. Воинов С. Г., Шалимов А. Г. Шарикоподшипниковая сталь, М., Металлургиздат, 1962.2. Воинов С. Г., Шалимов А. Г, и др. Рафинирование металла синтетическим шлаком, М., Металлургия, 1970.