Лигатура для обработки стали

(505 С 22 С 35/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,К ПАТЕНТУ 6 Ю О О О (лЭ Ь О О Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(73) Паршин В.А,(54) ЛИГАТУРА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТАЛИ Изобретение относится к металлургии, в частности к составам комплексных добавок для легирования и модифицирования стали.В настоящее время в промышленности и строительстве находят широкое применение стали, упрочненные нитридообразующими элементами при их взаимодействии с азотирующими газами,Известен сплав для легирования стали, содержащий, мас. :Ванадий 5-50 Ниобий 5-50 Азот 6-12 Железо Остальное(авторское свидетельство СССР М 928831, кл, С 22 С 35/00, 1980).Недостатком этого сплава является пониженное содержание азота, который находится в связанном состоянии, что снижает степень его усвоения вследствие необходимости дополнительных затрат энергии для разрушения этих связей.Наиболее близкой к предложенному по техническои сущности и достигаемому ре., ЯО 2000349 С(57) Лигатура для обработки стали содержит, мас,ь: активный наполнитель 25-65; карбамид 30-65 и жидкое стекло 5-10, При этом активный наполнитель содержит один или несколько элементов из группы: кальций, силикокальций. алюминий, алюминиевый порошок, редкоземельные металлы, ферротитан, феррованадий, карбид кальция,магний, феррониобий, цирконий, смеси или сплавы на их основе. 1 табл,зультату является комплексная добавка для обработки железоуглеродистых сплавов, содержащая, мас. (,;Кремнийсодержащаясоставляющая 15-79,9 Активный наполнитель 0,1-65 Жидкое стекло 20-60 (авторское свидетельство СССР М 1242535, кл. С 22 С 35/00, 1984),Недостатком данной добавки является отсутствие в ее составе азотсодержащего элемента, что ограничивает область ее применения.Для стимулирования процессов нитридообразования в стали предлагается проводить обработку жидкого металла лигатурой, в состав которой совместно с активным и жидким стеклом входит карбамид.Технический эффект, который может быть получен при использовании предлагаемой лигатуры, заключается в повышении механических свойств и ударной вязкости стали за счет повышения степени усвоения азота, легирующих и модифицирчющих элементов, 200034945 50 55 Дляполучения указанного техническогоэффекта предлагается лигатура для обработки стали, содержащая активный наполнитель, карбамид и жидкое стекло приследующем соотношении компонентов,мас, :Активный наполнитель 25-65Карбамид 30-65Жидкое стекло 5-10При этом активный наполнитель содержит один элемент иэгруппы: кальций, силикокальций, алюминий, алюминиевыйпорошок, редкоземельные металлы, ферротитан или титан, феррованадий, карбидкальция, магний, феррониобий, цирконий,смеси или сплавы на их основе.Сущность предлагаемого техническогорешения заключается в том, что при контакте карбамида с расплавленной сталью происходит его разложение с выделениемазота. При этом азот выделяется в атомарном виде, где он в 400 раэ активнее,чем вмолекулярном, поэтому он быстрее взаимодействует с компонентами активного иаполнителя, образуя нитридные фазы. Крометого, на начальных стадиях разложения карбамида выделяются азотирующие газы, которые затем превращаются в водород, азоти окись углерода. В результате в пузырях,проходящих через жидкий металл, и над агрегатом, в котором производится обработкастали, образуется восстановительная атмосфера, что позволяет уменьшить угар легкоокисляющихся элементов ираскислителей, которые содержатся в активном наполнителе лигатуры. Кроме того,при присадке лигатуры, содержащей карбамид, на дно ковша или изложницы происходит интенсивное перемешивание металла,Жидкое стекло используется как связующеею при брикетировании предлагаемой лигатуры. Количественное соотношение компонентов предлагаемой лигатуры выбирали иэусловий получения максимального технического эффекта,При введении карбамида менее 30мас. снижается эффект образования нитридной фазы из-эа недостатка азота. Введение карбамида более 65 мас.нецелесообразно, так как снижается количество наполнителя и его недостаточно длятого. чтобы связать весь азот в нитридныефазы,При введении активного наполнителя, всостав которого входят различные раскислители и легирующие элементы, менее 25мас. его будет недостаточно для полного 10 15 20 25 30 35 40 связывания азота, выделяющегося при разложении карбамида, а при введении его более 65 мас,будет недостаточно карбамида, чтобы при его разложении связать весь наполнитель в нитридные фазы.Жидкое стекло вводится в лигатуру в количестве 5-10 мас. Введение его менее 5 мас.ф недостаточно для прочного связывания элементов лигатуры и при получении брикета прочность его будет недостаточной, а введение его более 10 мас,; технически нецелесообразно, так как снижает массу полезных компонентов лигатуры.П р и м е р, Порошок или стружку легирующих элементов или ферросплавов перемешивают с порошком карбамида, в полученную смесь добавляют жидкое стекло и брикетируют при давлении прессования 50-100 кгс/см и сушат на воздухе. Полученные брикеты используют для модифицирования и легирования стали,Металл (сталь марки 09 Г 2 С) выплавляли в 160 т конвертере с раскислением и микролегированием в сталераэливочном ковше, Микролегирование осуществляли брикетами, изготовленными в соответствии с заявленным составом лигатуры из расчета 2,0 кг/т стали. Металл разливали в изложницы, после обжатия слитков заготовки прокатывали на ширококонечные балки с толщиной стенки более 12,5 мм.Технические показатели опытных плавок, полученных с использованием предложенной и известной лигатур, приведены в таблице, Из данных таблицы следует, что оптимальные результаты по повышению механических свойств и ударной вязкости получены при использовании предлагаемого состава лигатуры,Формула изобретения 1. Лигатура для обработки стали, содержащая активный наполнитель и жидкое стекло, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она дополнительно содержит карбамид при следующем соотношении компонентов, мас.:активный наполнитель 25-65 карбамид 30-65 жидкое стекло 5-10 2. Лигатура по п,1, о тл и ч а ю ща я с я тем, что активный наполнитель содержит один или несколько элементов из группы; кальций, силикокальций, алюминий, алюминиевый порошок, редкоземельные металлы, ферротитан,титан, феррованадии, карбид кальция, магний, феррониобий. цирконий, смеси или сплавы на их основе2000349 Количество ВВОДИМОГО НЭпол нителя,мас.Количество ВВОДИМОГО Количество ВВОДИМОГО Количество вводимогокомплексного и/и харбамида, жидкого стекла, мас,мас,ферросплава,кг/тСиликокальций Феррониобий Цирконий Магний Алюминий П ототип