Лигатура

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова СоветскикСоциалистическихРеслублик(22) Заявлено 17,0478 (21) 2604868/с присоединением заявки Йо(23) Приоритет 1)м. Кл.С 22 С 3 осударственный ноинте СССР по делам изобретений н открытийОпубликован 1.80. Бюллетень М 3 669. 1598 (088.8) Дата олубликования описании 2501.8 72) Авторы изобретения.Ф,Бахчеев, В.М.Тарасов, В.И.Чеботаре и В .И.фролов 71) Заявитель Дважды ордена Ленина и ордена Трудового Красного ЗнамениМагнитогорский металлургический комбинат им, В.И.Ленина) ЛИГАТУР тся к обла онкретнее рам, приме в и сплав Изобретение относчерной металлургии,ферросплавам и лигатдля обработки металлпреимущественно стали изколеги ованных ма р тияемым 25 а Наиболее олизкои по составу и технической сущности решаемой задачи к предлагаемой является лигатура, содержащая, вес.%:Кремний 20-25Марганец 1-30Кальций 3-15Алюминий 3-10Титан 2-25 .Железо Остальное 111, Основным недостатком известной лигатуры является неравномерное распределение титана и алюминия в объеме обрабатываемого металла, что обусловлено низкой скоростью растворения лигатуры в жидкой сталйввиду высоких температур ее плавления и недостаточной диффузией титана, связанного в прочные химические соединения с алюминием и кремнием. Кроме того, низкая степень дробимости лигатуры, неравномерность по составу и соотношение компонентов затрудняет ее изготовление и применение для обработки н рок сталей.Пель изобретения - улучшениедробимости лигатуры, повышение равномерности распределения титана.встали и снижение количества оксиднывключейий.Поставленная цель достигается темчто предлагаемая лигатура дополни 10 тельно содержит углерод при следующем соотношении компонентбв, вес.Ъ:Титан 15 - 28Кремний 12-25Алюминий 18-3015 Кальций 0,3 - 2,5Углерод 0,5-3,5Железо ОстальноеТакую лигатуру получают из отвалных шлаков при производстве ферроти 20 тана(довосстановливая их алюминием,кремнием и углеродом), а также путесплавления ферросилиция, ферротитана, алюминия и углеродссдержащихматериалов в злектродуговых или индукционных печах с последующей присадкой кальция в зиде силикокальцияили смеси извести и алюминия.Титан в лигатуре является основным легирующим компонентом. При его ЗО содержании менее 15 вес.% лиг тура(вес),Параметрраспределениятитана,Р Ли гаряэнен" ность оксидами Ъ.10 С Б 1 Уд на т пре"делпрочносреРУ мосте но уд ли ни те- ку- чести бт, кг/2 К ость Кюгм/см кг/ /мм Остальное Иэвест- вестная"Пред- лагае- мая 52 56 2,55,478. 25-35 О,24-34 О, 8,не обеспечивает достаточной эффективности нз-за снижения ее раскислительной способности, При содержании, титана свыше 28 вес,Ъ повышается температура плавления лигатуры и ухудшается ее растворение в стали, а также увеличивается количество тугоплавких силицидов титана.углерод введен в состав лигатуры как для исключения образования силицидов титана (он образует с титаном и железом легкорастворимые в О стали карбидные соединениями, так и для повышения степени дробимости лигатуры. При содержании его менее 0,5 вес.З не достигается требуемого эфФекта, Введение же его в состав 5 лигатуры свыше 3,5 вес.В вызывает значительные, трудности и требует увеличения содержания железа, что приводит к снижению раскислительной способности лигатуры. При взаимо действии углерода лигатуры с жидкой сталью образуются газоообразные про" дукты раскисления, что вызывает интенсивное перемешивание металлического расплава, обеспечивая рав- р 5 номерное распределение компонентов лигатуры в объеме стали и способ" ствует лучшему удалению продуктов раскисления иэ металла.Кремний в лигатуре защищает .титан от окисления и повышает усвоение титана сталью, При его содержании менее 12 вес.Ъ резко снижается укаэанный эффект, а при содержании свыше 25 вес.% уменьшается удельный вес лигатуры и усвоение титана ,сталью.Алюминий в лигатуре при содержа" нии в пределах 18-30 вес.3 защищает титан от окисления, однако, при 24 05 22 25 25 - - 13 24 2 12 20 1 12 24 Ь 5 25 18 03 1,2 содержании более 30 вес.% понижаетудельный вес лигатуры и повышает егоокисляемость на воздухе и угар прииспользовании.Введение в лигатуру кальция вколичестве 0,3-2,5 вес.% увеличиваетравномерность распределения титана встали, атомы железа диффундируютв полужидкие поверхностные слои лигатуры. Атомы кальция разрыхляюткристаллическую решетку лигатурыи ускоряют диффузию железа. Железосвязывает кремний и алюминий в прочные металлиды и вытесняет кальций,который выделяется в виде пара иразрушает поверхностные слои лигатуры, а затем перемешивает прилегающие слои стали.П р и м е р. Лигатуру испытываютпрн выплавке стали 10 Г 2 С 1 в двухванной печи емкостью 300 т.Лигатуру вводят в ковш при выпуске,стали из печи под струю при наполнении ковша металлом на 1/3 его высоты в количестве 2 кг/т стали.Оценку распределения титана по объему ковша осуществляют посредствомотбора проб металла из изложниц походу разливки с последующим химическиманализом его содержания по показателю Р, равному отношению максимальной концентрации, титана к минимальной. Степень дробимости лигатуры оценивают по показателю К, равному отношению количества лигатурыфракцией свыше 100 мм к фракции ме,нее 100 мм после ее дробления в шнековой дробилке,Свойства известной и предлагаемойлигатур (пяти различных составов)приведены в таблице.711145 Продолжение таблицы Состав лигатуры,Ъ /вес),Лигатура Заг- рязнен ность оксидами ,10 Иеханические свойства (лист 10-15 мм) Степеньдробимости,К Параметрраспределениятита"на,Р Отсор- тировка металла в дру гую марку, Ъ Б 1 А 1 Т 1 Са Ударнаявязкостьак гм/ пределпрочностибвкг//мм 0,5 65 40- 57- 3,2- 26-34 46 63 7,5 15 2 20 25 2 - ф - 13 28 2 20 25 2 1,2 0,4 б 0 41 в 58- 3,5- 27-34 0,002 46 64 6,9 Извесгная лигатура дополнительно содержит 15 вес,Ъ марганца. ТитанКремнийАлюминийКальцийУглеродЖелезо 15-28 12-25 18-300,3 - 2,5 0,5-3,5 Остальное . Составитель Т.ПлатицинаРедактор Л.Веселовская Техред Э.Чужик Корректор А.Гриценко Заказ 8600/18 Тираж 694 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Филиал ППП ффПатентф, г.ужгород, Ул.Проектная,4 Как видно из таблицы, распределение титана в объеме металла при использовании предлагаемой ли- д гатуры всегда более равномерное, чем при использовании известной, Равномерное распределение титана обусловливает более равномернйй уровень механических свойств готовой прокаткой продукции и снижает количество металла, переведенного в пониженную марку из-за несоответствия требованиям по механическим свойствам. Следует отметить, что наиболее высокие механические свойства металла35 получены для тех составов лигатур, где распределение титана по его объему наиболее равномерно и уровень .его загрязненности оксидными включениями наиболее низок. 40Формула изобретенияЛигатура, содержащая титан, кремний, алюминий, кальций, железо, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения ее дробимости, гонышения равномерности распределения титана в стали и снижения колиЧест-. ва оксидных включений, она дополнительно содержит углерод при следующем соотношении компонен-тов, Ъ: Источники информации,принятые во внимание при экспертизе