Сплав для раскисления и легирования стали

(11) 577249 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик) 238937-асударственный комитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийн открытий(46) Дата опубликования описания 09., И. Пастухов, Е. И, Арзамасцев, К. Н. Демидов, Э. ЛВ. И, Сырейшикова, Н. А. Фомин, М. А. Третьяков,И. Я, Винокуров, А. В. Евдокимов, В. М. Баранови Ю. А. Черепанов олосова 2) Авторы изобретения ральский научно-исследовательский институт черн и Нижне-Тагильский металлургический комбинат им, В. И. Ленина(54) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И ЛЕГИРОВАНИЯ СТА обретение относится к еплавил металл имеет потате такого раскисления вышепную загрязненност ченнями.Целью изобретения я сплава для раскисления оксидными вклю 20 яется создан и легирования, исеспечивает повышеет снижения загрязпользование которог о об спе качества стапи за с алюминия сна основе желеному производству, в частности к составам сплавов, применяемых для раскисления и легирования,Известен сплав для обработки чугуна и стали, содержащий, вес.%; ванадий 5-14; кремний 5-30; марганец 5-25; хром 1, О-З,О;титан 0,1-2,0; угперод 0,2-4,0; азот 0,01-0,4; железо-остальное 11Известен также сплав, содеожаший, вес.%:10 молибден 5-30; ванадий 5-20; кремний 5-10; марганец 2-10; углерод 0,5-3,5; хром 0,5-3,0 титан 0,5-5,0; железо - остальное 121Однако известные сплавы не обеспечива а ют достаточной раскисленности и чистоты стали, что приводит к необходимости использования алюминия в чистом виде, В резульненности ее оксидными неметаллпческимивключениями, снижения газонасьцценности,обеспечения однородности .химического состава, а также повышения ее прочностныххарактеристик,Достигается это тем, что в сплав дополнительно введен алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%:Алюминий 4-8Углерод 2, 5-5Ванадий 0,2-15Марганец О, 1-25Кремний О, 1-20Хром 0,1-4Титан О, 1-4Железо Остальное.При раскислении металлическим алюминием вследствие его малого удельноговеса раскисление происходит на границе раздела метапп-атмюрера., Это приводитзначительному окислению алюминия за счекислорода атмосферы и загрязнению сталпродуктами окисления.При использовании сплаваболее тяжелыми элементамиза раскисление стали алюминием осуществляется в объеме металла, в результате чего количество продуктов окисления алюминия резко сокращается.Введение углерода в сплав в указанных пределах приводит к понижению температуры его плавления по сравнению с температурой известных безуглеродистых и малоуголеродистых сплавов на 150-250 С, что обеспечивает равномерное распредепение компонентов сплава в объеме стали. Вместе с этим повышенное содержание углерода способствует более активному выделению из металла СОи вследствие этого уменьшению содержания газов и неметаллических; включений.Для повышения прочностных характеристик стали в сплав вводят ванадий. 4 спользо; вание сплава при выплавке высоко- и среднеуглеродистой конструкционной стали способствует повышению ее качества, уменьшению концентрации водорода на 25%, повышению степени раскисленности (снижение содержания кислорода до 30%), улучшению макро- и микроструктуры снижению содержа ния неметаллических включений, особенно жсидных типа А 1 О,Применение сплава поникает угар А 6 нна 20-30% по сравнению с использованием металлического алюминия и ванадия вне сплава с последним, при этом снижается и расход 7 Е Ь 1 и ТЕМО в количествах, пропорциональных содержанию марганца и кремния в предлагаемом сплаве. В спла ве обязательно одновременное присутствие алюминия, углерода и ванадия в заданных соотношениях,Выбор пределов но содержанию компонентов в сплаве обусловлен следующими соображениями:По алюминию - введением в сталь алюминия в зависимости от марка в пределах 0,01-0,06% (100-600 г/т). При меньшем расходе алюминия не обеспечивается необходимое связывание кислорода, Кислород, находящийся в твердом растворе, приводит к снижению пластичности и ударной вязкости. При большем содержании алюмиНия происходит загрязнение поверхности слитка вследствие загушения и затягивания струи металла при разливке.По углероду - приданием сплаву низкой температуры плавления, минимум которой согласно диаграммы состояния Ре- С находится в интервале содержания 2,5-5,0%С. Максимальный интервал температуры кристаллизации предлагаемого сплава с учетом содержания в нем еше 4-8 А 1 составляет 1150 (солидус) - 1280 С (ликвидус), против температуры кристаллизации такого же,до безуглеродистого сплава - около1400-1450 С.По ванадию - получением низколегированных ванадием сталей с оптимальным уровнем механических свойств. При содержаниив сплаве менее 0,2%1 (0,01% М в металле)не обеспечивается упрочнение стали; при1 О содержании в сплаве более 15% У (более0,1% в металле) происходит снижение пластичности и ударной вязкости стали,По остальным компонентам (Мп, 516 Р, Т 7-Е ) - химическим составомсырья, ,используемого для получения предлагаемого сплава.П р и м е р 1. Металл обрабатываютсплавом, содержащим, вес.%: алюминий 7,8;углерод 4,7; ванадий 4,8; марганец 15;кремний 11,1; хром 3; титан 3; железоостальное, В результате обработки получены в металле оксидные включения 1-2балла, угар алюминия 36%, угар ванадия 0%П р и м е р 2. Металл обрабатываютсплавом, содержащим, вес,%: алюминий 6,2;углерод 3,9; ванадий 4,5; марганец 15;кремний 11, 1; хром 3; титан 2,4; железо-остальное. В результате обработки получены в металле оксидные включения 1-230балда, угар апюминия 37%, угар ванадия0 оП р и м е р 3. Металл обрабатываютсплавом, содержащим, вес,%: алюминий 3,95углерод 2,8; ванадий 4,2; марганец 13,6;кремний 9,0; .хром 3,0; титан 2,0; железоостальное. В результате обработки полученыв металле оксидные включения 1-2 балла,угар алюминия 40%, угар ванадия 0%.При обработке металла известными спла.40вами угар алюминия достигает 76/о, угарованалгя 26%, а оксидные включения 4-5баллов,45Формула изобретенияСплав для раскисления и легирования стали, содержащий углерод, ванадий, марганец, кремний, .хром, титан и железо, о т л и 50ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой стали, он дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес,%: 55Алюминий 4-8Углерод 2, 5-5Ванадий 0,2-15Марганец О, 1-25Кремний О, 1-20Хром О, 1-4577249 Составитель А. КондратьевРедактор Т. фадеева Техред Н, Бабурка Корректор М. Демчик Заказ 3548/22 Тираж 766 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Титан 0,1-4Железо Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетепьство СССР Мо 45 1779,кп. С 22 С 35/00, 1 973. 2. Авторское свидетепьство СССР М 451781,кп, С 22 С 35/00, 1973.