Способ получения слитков кислой стали

)5 В 22 0 7)00 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобр лургии и ливке сл иэобрете сти слитка стали про кисление ганцем и изложниц ее высоты 0,009 от ницу, Д неметалл в вакууме ков, Г.В,Булга, С.И.Данилин,ч. Гоочныйпреия, и плавки, как правило, не превышает 3 товую сталь выпускают в сталеразлив ковш при температуре, на 100-130 С вышающей температуру ее плавлен разливают в изложницы.В соответствии с предлагаемым с бом, при разливке на воздухе в исхо сталь в процессе наполнения излож вводят барий в виде силйкобария. обеспечить равномерное распреде бария в объеме слитка, производят пр ки несколькими порциями после зап ния примерно 0,3 высоты изложни случае вакуумной раЗливки куски бар держащего материала предварительн мещают в изложницы на уро соответствующих 0,3 - 0,7 ее высоты ( мер, закрепляют с помощью тонкой локи),п)содную ницы Чтобы ление исадолне-.В внях напри прово Кроме того, присадки бария, непосредственно во время наполнения изложницымогут осуществлять с помощью различны(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ КИСЛОЙ СТАЛИ Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при отливке слитков из кислой стали.Цель изобретения - повышение ударной вязкости слитков.Способ осуществляют следующим образом.Выплавка стали в кислой мартеновской печи производится на твердой шихте (чугун и стальной лом), комбинированной, состоящей из твердых и жидких материалов, или на жидком полупродукте, предварительно выплавленном в основном сталеплавильном агрегате. Плавку ведут активным процессом: окислительные процессы в металле интенсифицируют периодическими присадками в печь железной руды, окалины, извести, По достижении содержания углерода в пределах, заданных маркой стали, производят раскисление металла доменным ферросилицием и ферромарганцем, легирование его в соответствии с.маркой выплавляемой стали, Общая продолжительность доводки етение относится к черной метал- может быть использовано при отитков иэ кислой стали. Цель ния - повышение ударной вязко- в. Выплавку кислой мартеновскойводят активным процессом, Расстали в печи осуществляют маркремнием. Затем ведут заливку в ы и в момент наполнения 0,30,7 вводят барий в количестве 0.006- массы стали, заливаемой в изложля уменьшения содержания ческих включений разливку ведут 1 з.п. ф-лы, 1696104риации (ГОСТ 5,639-82, ст. СЗВ 1959-79), 25происходит измельчение силикатных вклю 30 Присадка бария в количестве менее0,006% практически не оказывает влияния 40на неметаллическую фазу и свойства поко 50 55 дозирующих устройств, герметично закреп. ленных на крышке вакуумной камеры.П р и м е р 1, По предлагаемому способу в сталь 15 ХЗНМФА (химический состав по ТУ 5.961-11060-77), выплавленную в кислой мартеновской печи активным процессом, при разливке на воздухе в слитки массой 4,5 т вводят силикобарий на расчетное количество бария 0,005; 0,006; 0,009; 0,015; 0,045, и 0,9%, Все опытные слитки, а также аналогичный слиток массой 4,5 т из.сталиполученной известным способом, методом протяжки прокованы на одинаковые цилиндрические поковки с уковом 12, После термической обработки (отжиг, закалка в воде с температуры 930 С и отпуск при температуре 645 - 6600 С) иэ поковоквырезаны для исследования продольные и поперечные тем плеты,Под влиянием оптимальной присадки бария (0,005 - 0009%) происходит снижение среднего размера зерна с 51,до 45-47 мм) и раэнозернистости (с 0,48 до 0,36-0,38), выраженной с помощью коэффициента вачений (с 8,5 - 17 до 3-10 мкм) и снижение ихпластичности с 0,388 до 0,285 - .0,290), характеризуемой коэффициентом деформируемости; происходит повышение среднего уровня относительного сужения на 7,3%, ударной вязкости на 12,2 - 23,1%) и однородности (с 0,299 до 0,276 - коэффициент вариации) механических свойств на поперечныхобразцах, а также возрастает уровень ударной вязкости при пониже, нных температурах,вок, а в количестве более 0,009% приводит к повышению пластичности включений и снижению механических свойств.Согласно результатам механических испытаний, независимо от количества введенного бария и ориентировки образцов по отношению к оси поковки, прочностные характеристики стали одинаковы: пределпрочности 0 " 715 + 14 МПа; предел текучести сЪ = 617 + 17 МПа, Пластичность ( д= 20,9 + 1,4%, Ч = 73,4 + 1,7%) и ударная вязкость (КСИ = 221,4 + 9,6 ДжУсм) на продольных образцах находятся практически на одном уровне. П р и м е р 2. По предлагаемому способу иэ инструментальной стали 5)(ЯМ. (химиче; ский состав по ГОСТ 5950-73), выплавленной в кислой мартеновской печи активным процессом, отлиты четыре слитка массой 5 10 29,5 т каждый. Отливка осуществлялась в вакуумной камере при остаточном давлении 3-7 мм рт,ст,; продолжительность вакуумирования 12 мин, Перед разливкой по второй, третьей и четвертой изложницах на уровнях, соответствующих 0,3 - 0,7 их высоты, с помощью тонкой проволоки размещены куски силикобария, количество которого соответственно составило 0,005, 0,006 и 0,6% от массы жидкого металла,Из опытно-промышленных слитков методом протяжки с уковом 12 откованы цилиндрические заготовкиФ 500 и . = 1200 мм. После термической обработки (отжиг, закалка в масле с температуры 860 С и отпуск при температуре 600 С) с обоих концов поковок, соответствующих верхней и нижней части слитка, вырезаны поперечные и продольные темплеты для исследования структуры и свойств опытной стали. Исследование проведено в сравнении с аналогичной поковкой из стали той же плавки (первый слиток), полученной известным способом.Под влиянием оптимальной присадки бария (0,006%). происходит снижение среднего размера зерна (с 47 до 40 мкм), снижение пластичности неметаллических включений и повышение чистоты стали по содержанию оксидных включений,В результате этого при равном уровне прочности поковки из модифицированной барием (0,006%) стали существенно превосходят аналогичные поковки из обычной кислой стали по показателям пластичности и ударной вязкости. Так, относительное повышение ударной вязкости в связи с присадкой 0,006% бария составило по деформированной верхней части слитка 35,7%, по нижней части 8,0%; повышение относительного сужения соответственно 41,7 и 73,5%.Присадка бария в количестве 0,005% практически не повлияла, а в количестве 0,6% привела к снижению пластичности и ударной вязкости исследуемой стали.Изобретение обеспечйвает улучшение качества кислой стали, выплавленной активным процессом, повышение пластичности и ударной вязкости, Использование предла- гаемого способа взамен кремневосстановительного процесса позволяет сократить продолжительность плавки в кислой мартеновской печи в среднем на 1 ч,Формула иэо 6 р ете н ия 1, Способ получения слитков кислой стали, включающий выплавку стали актив-. ным процессом в мартеновской печи с кислой футеровкой, раскисление в печи марганцем и кремнием и разливку стали в изложницы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,6 1696104 Составитель Е. СкидановаРедактор Н. Тупица Техред М.Моргентал Корректор Э Лончакова Заказ 4258 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 с целью повышения ударной вязкости слитков, в процессе заливки расплава в изложницу в момент наполнения 0,30,7 ее,. высотй вводят барий в количестве 0,0060,009 от массы стали, заливаемой 5 . в изложницу. 2. Способпоп,1, отл ича ющи йс я тем, что, с целью уменьшения содержания. неметаллических включений, разливку ведут в вакууме.