Сплав для легирования стали

(21) 3956734/ (22) 24.09.85 (46) 07.06.87 (71) Институт Украинский на 2-02(5 СПЛАВ ДЛЯ ЛЕГИРОВА Изобретение относи й металлургии, в ч ам для легирования азотом. Целью изо снижение теплопров ИЯ СТАЛИся к области чер спл цем тност ган- вляени институт сп днос спла лью. с.Е; ий -2 пла Вт м К,ОЕ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ Н АВТОРСНОМУ Бюл, В 21черной металлургии,чно-исследовательскийальных сталей, сплавови Запорожский феррои ферросплавовсплавный завод.801 15508 А 1 и увеличение усвоения азота ст Предложен сплав, содержащий, м марганец 70-90; азот 4-8; крем 1-5; углерод 0,5-1,5; хром 0,0 кальций 0,05-2; алюминий 0,01- железо остальное. Предложенный имеет теплопроводность 9,9-13,2 и степень усвоения азота 46,0-5 2 табл.1 131550Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам для легирования стали марганцем и азотом.Целью изобретения является сниже- ние тедлопроводности сплава и увеличение усвоения азота сталью.Усвоение азота из аэотированных Ферросплавов зависит от длительности их плавления в процессе выпуска плавки из агрегата. Если длительность 10 плавления куска ферросплава больше, чемпродолжительность активного периода выпуска плавки изагрегата., то наблюдаются потери микродобавок (в данном случае азота) в связи с непал ным расплавлением кусков.Продолжительность плавления ферросплава увеличивается при повышении теплопроводности ферросплава в связи с увеличением толщины намерзшей ме таллической корочки на куске ферросплава и повышением длительности ее последующего плавления в жидкой стали. Исследования показывают, что предлагаемый ферросплав имеет более низкую, чем известный легирующий сплав теплопроводность и обеспечивает более высокую степень усвоенияазота.Предложен сплав для легирования стали, содержащий марганец, азот, кремний, хром, углерод, алюминий, кальций и железо при следующем соотношении, мас.%:Марганец 70-90 Азот 4-8Кремний 1-5Углерод 0,5-1,5 Хром О, 01-2 Кальций 0,05-2Алюминий 0,01-1Железо ОстальноеВерхний предел содержания марганца (90 мас,%) ограничен значением, превьппение которого приводит к резкому снижению степени извлечения марганца в ферросплавной печи, а нижний (70 мас.%) - значением, когда уменьшается насьпцаемость сплава азотом.Верхний предел содержания кремний (5 мас,%) ограничен величиной, при которой обеспечивается максимальный коэффициент извлечения марганца при выплавке сплава, а нижний (1 мас,7) - значением, когда начинает проявляться влияние кремния на температуру плав,ления сплава. 8 2Нижний предел содержанця азота(4 мас,7.) принимают от значения, прикотором использование сплава становится экономически целесообразным,а верхний предел (8 мас.%) ограниченвеличиной, при которой резко снижается скорость насыщения ферросплаваазотом при его азотировании,Нижние пределы содержаний углерода (0,5 мас.%) и кальция (0,05 мас.7)принимают от значений,при которыхстановится заметным их влияние наснижение прочности сплава, а верхниеих пределы (соответственно 1,5 и2 мас.%) ограничены значениями, превышение которых резко снижает растворимость азота в сплаве.Нижний предел содержания хрома(0,01 мас.%) принимают от значения,при котором становится заметным еговлияние на степень усвоения азотасталью из сплава, а верхний (2 мас.7)ограничен величиной, когда резконачинает увеличиваться прочностьсплава,Нижний предел содержания алюминия (0,01 мас.7) принят от значения, при котором становится заметным его влияние на снижение теплопроводности сплава, а верхний предел (1 мас.%) ограничен величиной, позволяющей использовать сплав при производстве полуспокойных сталей.П р и м е р. Сплав получают путем силикотермического восстановления марганецсодержащего сырья, силикомарганца с 0,5-1,5 мас,% углерода, извести, отходов производства алюминиевых сплавов, стружки легированных хромом сталей в рудовосстановительных печах с твердофазным азотированием основного продукта плавки в вакуум- термических печах, Расход шихтовых ма.териалов при выплавке сплава в рудовосстановительных печах 3,1 т/т, температура процесса 1470-1610 С. Твердофазное азотирование сплава осуществляется в порошке фракцией 0,7 мм в среде газообразного азота при 950 С в течение 53 ч.Данные о химическом составе опытных партий сравниваемых сталей и их теплопроводности приведены в табл, 1.Сплавы используют для легирования стали, содержащей на выпуске иэ сталеплавильного агрегата 0,08-0, 14 мас.% углерода, О, 11-0,20 мас.% марганца, 0,004-0,005 мас.% азота, Температура3 1315508 металла 1625-1640 С. Легирование стали осуществляют в ковше последовательно силикомарганцем, 65 мас.Е ферросилицием, одним из сравниваемых сплавов (табл. 1) и алюминием.5 4 Формула из обре те нияСплав для легирования стали, содержащий марганец, азот, углерод, хром, кремний и железо, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью снижения его теплопроводности и увеличения усвоения азота сталью, он дополнительно содержит алюминий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.Е:МарганецАзотУглеродХромКремнийАлюминий Ре Содержание компонентов, мас.Е ТеплопроводСостав Мп И Я С Сг Са А 1 т 1 ч ность 1 Вт/м К 1 84,5 6,5 3,4 0,9 0,5 0,08 0,05, Нет Нет Остальное 13,2 2 90,0 4,0 1,0 0,5 2,0 0,05 0,01 9,9 0,68 3 783 57 25 1,1 00120 10,1 4 70,0 Известный 72,4 8,0 5,0 1,5 2,0 0,9 11,4 1,0 6,5 2,1 0,7 1,8 Нет 2,8 8,5 Нет 17,5 Таблица 2 Соста сплав Плавка тав стали, мас.7. А 1,6 1140 0121 012 В табл. 2 приведены химическийсостав полученных сталей и значенияусвоения азота сталью из сравниваемыхсплавов. 10 Из приведенных в табл. 1 и 2 данных следует, что предлагаемый сплав для легирования стали обладает по сравнению с известным более высокой теплопроводностью, что обеспечивает повышение усвоения азота сталью. 70 0,20 40 0,27 50 0,25 70-90 4-8 0,5-1,5 О, 01-2 1-5 0,01 - 1 Таблица 1