Способ получения конструкционной стали

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл, С 21 С 7/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 365. .91(088.8) Дата опубликования описания 0 З. 12. 80 Ю. М. Крут, В, Ф. Ситников, М. М. Кудрявцев, С. И. Дьяков,Р. А. Кириллова, В.И. Гулько и И А. Шиляев(51) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ Изобретение относится к области металлургической промышленности и может быть использовано при получении сталей, подвергаемых холодной деформации. 5Известен способ получения конструкционной стали по основному авт.св. Р 692865, заключающийся в выплавке стали в сталеплавильном агрегате, раскислении и вакуумировании 10 ее. С целью повышения качества стали производят последовательное раскис- ление металла, при этом первую партию алюминия вводят в ковш во время выпуска плавки в количестве, на 5- 15 50 превышающем необходимое дляполного связывания кислородом окислов железа в шлаке, а вторую порцию вводят в металлза 2-6 мин до окончания вакуумирования из расчета по лучения в стали 0,02-0,04 алюминия.Однако такой способ дает высокие и стабильные результаты лишь на сталях для иэделий, от которых требуется высокая прочность и ударная вяз кость. А эти характеристики определяются в основном содержанием оксидных включений, которые известный способ позволяет достаточно глубоко удалять.для плющеной ленты, которая расказ 0 тывается до толщины менее 1,0 мм,опасность представляют не тблько оксидныевключения большой твердости, но также и нитриды и карбонитриды, Имеявысокую твердость, они при большомкоэффициенте обжатия создают вокругсебя поле высоких напряжений, приводящее к снижению пластичности и деформируемости стали и нестабильностиэтих свойств.Целью изобретения является повышение и стабилизация пластичности идеформируемости .стали в холодном состоянии.Поставленная цель достигается тем, что в металл перед вакуумированием вводят нитридообраэующий элемент в количестве, на 5-20 превышающем необходимое для полного связывания растворенного азота, и сталь вакууми-. руют под синтетическим шлаком, обладающим высокой адсорбционной способностью к нитриду вводимого элемента.Сущность способа заключается в следующем.При выплавке стали в ковш при выпуске вместе с первой порцией алюминия вводят нитридообразующий элемент (Т, Та, 2 и т.д.) в количестве, на 5-20 превышающем необходимое783348 для пблного связывания растворенного в Стали азота в нитрид этого элемента. Поскольку содержание азота в стали зависит от типа сталеплавйль-" ного агрегата и колеблется в"Малых" пределах (так, для мартейовской стали эта величина составляет 0,005- 0,006),то рассчитывать необходимое Количество нитридообразующего элемента несложно, Превышение этого количества не менее, чем на 5, необходимо для гарантии полного связывания азота, Превыщать более, чем на 20 нецелесообразно, так как при этом может проявляться эффект легирования стали с изменением ее свойств.Плавку выпускают в ковш, в который предварительновыпущен (или приготовлен в нем) синтетический шлак специального состава, обладающий адсорбционной способностью к нитриду вводимого элемента.После выпуска плавки металл вакуумируют, В результате интенсивного перемешивания металла и шлака в процессе вакуумйрования нитридные включения поглощаются последними, при этом же происходит удаление оксидных включений, образующихся в стали благодаря введению первой порции алюминия. Введение второй порции алюминия за 2-6 мин до окончания вакуумирова- нйя (по способу-прототипу)обеспечивает высокую стабильность пластических свойств стали. Таким образом, только совокупность приемов по способу-прототипу и данному способу обеспечивает глубокое рафинирование стали,отвсех типов неметаллических включений,и тем самым высокую пластичность идеформируемость стали для плющенойленты и стабильность этих свойств.Каждый же прием в отдельности не решаетосновной задачи.П р и м е р. В 120-тонной мартеновской печи выплавили сталь У 10 А дляплющеной ленты с содержанием.элементов,: углерода 0,97марганца 0,23;кремния 0,23; фосфора 0,010; серы0,033 р хрома 0,08 р никеля 0,06 рмеди 0,10, азота 0,005, и выпустилив ковш с жидким синтетическим шлаком 15 следующего состава,: СаО 52,7; А 8 040,0; И 90 3,3; Га.О 0,5; ЕЕ 0 0,5;50 3,7; 5 0,06 р Си остальное. Привыпуске в ковш на струю ввели алюминий в количестве 0,6 кг/т и ФерротиЩ тан из расчета введения в сталь 0,02.Затем металл вакуумировали циркуляционным способом в течение 20 мин приостаточном давлении в вакуумной камере в конце процесса 1,5 мм рт.ст. 5 На 17-й мин из бункеров вакуумной камеры ввели алюминий в количестве0,12 кг/т. Характеристика качества металлапротянутого на ленту 0,45 х 49 мм, в ЗО сравнении с качеством металла, полученного по известному способу выплавки в электропечах, представлена втаблице. одержаниегазов,10 3Механи- Количеческие ство гисвойства ов Средний балл неметаллических включений поГОСТ 1778-70 Способ Кис- Азотлород вкгс//мм ОС СХ СН С Нитриды Мин, - макс. Среднее Известный 3,8 8,8 1,1 0,6 1,1 1,5 2,7 Предлагаемый 2,3 4,0 0,.7 0,2 0,6 1,6 0,8 их качества и составляет около30 тыс.руб. в год.Формула изобретЕния 50 Способ получения конструкционнойсталипо авт;" св. Р 692865, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения и стабилизации пластичности и деформируемости стали в холоду ном состоянии, в металл перед вакуумированием вводят нитридообразующий. элемент в количестве, на 5-20превышающем необходимое для полногосвязывания растворенного азота, асталь вакуумируют под синтетическимшлаком, обладающим высокой адсорбционной способностью к нитриду вводимого элемента./31 Тираж 608 Подписное Филиал ППП"Патент ,г.ужгород,ул.Проектная,4 4 МВФФМФМЬФЖ 4 Й 1 Я:"ф:Фть:.: ., Ъв . - е ,Из прйведенных данных видно,что предлагаемый способ обеспечивает снижение содержания кислорода, азота "и"неметаллических включений неблагоприятного типа: оксидов строчечных, силикатов хрупких, силикатов недеФормируемых, и примерно на одинаковом уровне механических свойств увеличение среднего числа гибов и, что более существенно, повышение стабильности этого показателя, характеризующего степень деформируемости стали в холодном состоянии.Экономический эффект от внедрения данного способа заключается в уменьшении отбраковки изделий, повышенииВНИИПИ Заказ 8479 1189 3,44 9-53 26,9 190,8 3,67 21-56 31,5