Смесь для раскисления и легирования стали

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 84 А 1 2 С 35/О БРЕТ КСАН ЛЬСТВ ГИРО сти ится к зработти гни, в частно ва смесей для вания сталей. ета скисл ке сост и легир ель изобретеГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИД(71) Запорожский машиностроительный институт им. В.Я,Чубаря(54) СМЕСЬ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ ИВАНИЯ СТАЛИ(57) Изобретение от ния - повышение пластических свойстви ударной вязкости стали. Смесь для .раскисления и модифицирования содержит сплав алюминий-кальций, фторис- .тый кальций и обогащенный концентратминерала эвдиалита при следующемсоотношении компонентов, масЛ:сплав алюминий-кальций 20-55; обогащенный концентрат минерала эвдиалита 14-40; фтористый кальций - остальное. Дополнительный ввод в состав смеси обогащенного концентрата минерала. эвдиалита способствует повьппениюпластических свойств и ударной вязкости стали в 1,5-2 раза за счетмикролегирования и модифицированияметалла тугоплавкимиокислами ниобия, циркония, РЗМ и др., входящимив состав этого минерала. Рекомендуется использовать при литье стальных деталей, требующих повышеннуюпластичность и ударную вязкость,1 табл.Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке состава смесей для раскисления.и легирования сталей.Цель изобретения - повышение пластических свойств и ударной вязкости стали.Смесь для раскисления и легирования стали, содержащая сплав алюминий-кальций и фтористый кальций,дополнительно содержит обогащенный концентрат минерала эвдиалита при следующем соотношении компонентов, мас.Х: 15 1 О 14-40 Сплав алюминийкальций 20-55Обогащенный концентрат минерала эвдиалитаФтористый кальций или окисьалюминия ОстальноеОбогащенный концентрат минерала эв-, диалита представляет природную окисленную лигатуру, состоящую из следующих компонентов,мас.Е:ЕгО 25-40,0583.0 0,1; РеО 1, РеО 5; МпО 5; СаО остальное.При введении в сталь в составе смеси этого минерала наблюдаются снижение содержания вредных примесей,перевод неметаллических включений в З 5 глобулярную форму за счет содержащихся в нем кальция и редкоземельных металлов, частичное восстановление из оксидов циркония, ниобия, РЗМ, титана, марганца сплавом алюминий-каль ций, содержащимся в составе смеси.Вводимый в состав смеси обогащенный концентрат минерала эвдиалита способствует также снижению пироэффекта при обработке стали, так как представляет собой смесь окислов и может частично выполнять роль инертной до- бавки.Введение обогащенного концентрата минерала эвдиалита в состав смеси ниже нижнего предела не приводит к существенному росту свойств стали, что можно объяснить недостаточной эффективностью модифицирования одним сплавом алюминий-кальций. Введение обогащенного концентрата минерала эвдиалита в состав смеси выше верхнего предела также ведет к снижению пока-. зателей свойств стали, что вызвано пересыщением стали тугоплавкнми окисСлами, входящими в состав эвдиалита.Предлагаемая смесь содержит сплав алюминий-кальций в количестве 20- 55 мас,Е, что обеспечивает оптимальный уровень свойств. Содержание сплава алюминий-кальций ниже 20 мас.7 неэффективно, ввиду плохой раскисленности металла, так как другие компоненты предлагаемой смеси (концентрат минерала эвдиалита и фтористый кальций) не обладают раскислительной способностью. Содержание сплава выше 55 мас.7 (выше верхнего предела, указанного в предлагаемой смеси) приводит к снижению содержания в смеси концентрата минерала эвдиалита и/или) фтористого кальция. Это снижает эффективность модифицирования ввиду недостаточного содержания в обрабатываемой стали таких эффективных модификаторов как цирконий, ниобий, РЗМ, титан, содержащихся в эвдиалите,Фтористый кальций играет роль инертной и флюсующей присадки, способствующег более спокойной реакции при обработке стали именно предлагаемого состава, а также удлинению крупных неметаллических включений израсплава, снижающих пластические свойства стали.Содержание этого компонента в смеси определяется соотношением основных раскисляющих и легирующих добавок - сплава кальций-алюминий иконцентрата минерала эвдиалита,Для определения оптимальногосостава смеси провоцят опытные плавки стали 20 Л.Опытные плавки проводят в 60-килограммовой индукционной печи с магнезитовой футеровкой, в качестве исходных шихтовых материалов используютнизкоуглеродистую сталь с содержанием углерода 0,087 (08 КП) и электродный бой. Количество вредных примесей - серы и фосфора не превышаетсоответственно О, 025 н О, 127,Разливку стали проводят при помощи ковша с магнезитовой футеровкой,предварительно подогретого до температуры не ниже 600 С,Обработку стали известной смесьюдля раскисления стали проводят в ковше, смесь присаживают на струю металла по заполнении ковша металлом на13 емкости. При этом наблюдаетсяСмесь Обогащенный концентратминерала эвдиалита ОтносительОтносительное удлинение,Х32 16 700 10 90 Пред- лагаемая 680 22 820 40 50 27 940 35 20 33 1120 25 40 35 50 30 970 20 50 30 34 21 780 14 66 20 30 14 650 10 14461 повышенное выделение газов, пыли и брызг ме;алла.Обработку стали в ковше смесью предлагаемого состава проводят по 5 рошковой проволокой с помощью подающего механизма от сварочного полуавтомата. Скорость ввода порошковой проволоки 1,5 м/с, время обработки 30 с. Для достижения высокой эффективности обработки, а также расплавления защитной оболочки порошковой проволоки жидкая сталь перегревается на 30-40 С выше, чем обычная температура заливки. 15Составы исследованных реагентов для раскисления и модифицирования стали, а также вязко-пластические свойства стали, приведены в таблице.Фракционной разливкой получают слитки весом 1 О кг, из которых в дальнейшем изготовляют образцы для механических испытаний. Термообработка образцов заключается в нормализации при 920 С. 25Анализ полученных результатов исследований, приведенных в таблице позволяет сделать вывод, что предлагаКомпоненты исследованных смесей, мас.Х Сплав Фтористыйалюминий- кальцийкальций 844емый состав существенно превосходи 1 известную смесь для раскислення по всему комплексу исследуемых свойств, Соотношение компонентов в указанных пределах обеспечивает увеличение всего комплекса вязко-пластических свойств: ударная вязкость воэростает с 700 до 1120 кДк м , относитель ное удлинение - с 16 до ЗЗЖ, относительное сужение - с 32 до 57%. Формула изобретения Смесь для раскисления и легирования стали, содержащая сплав алюминий-кальций и фтористый кальций, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения пластических свойств и ударной вязкости стали, она дополнительно содержит обогащенный концентрат минерала эвдиалита при следующем соотношении компонентов, мас,Х;Сплав алюминий-кальций 20-55 Обогащенный концентрат минерала эвдиалита 14-40 Фтористый кальций Остальное Вязко-пластические свойства стали