Сплав для легирования стали

Сотоз Советски кСоциаттистмчвсккнРвсттубттнк О П И С А Н И Е (и 1894011ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53 ) М. Кд. С 22 С 35/00 присоединением заявки Я Гееударстеенный комитет С.ССР по делай нзобретеннй к аткрытнйнега,скифО"3 йй Мени"Йу 466-1и иьИДЙЗВфина Красног ной мета таплурги рдена Трудовогскнй институт четитут черной м ентра пьнь сспедоват(71) Заявители 54) СПЛАВ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ СТА можеделени к неравномерному расп я в стали, а в некоторь зпениюф ковща и браку, эким к предлагаемому дня легирования стали 21, .%; ри вести циркон ретх чаях "к эак Наибопее б ся сплаваший, вескониймнийюминий явпяе содерж Пир32-5222-512-9 0 Изобретение относится к черной металпургии, в частности к производству ферросппавов,Известна лигатура 111 дпя повышениястойкости отливок иэ чугуна в условиях периодического высокотемпературного нагрева и охпаждения, которая имеет спепу.- юший химический состав, вес.%:Иирконий 5-20Кремний 15-3 5Марганец 5-14Капьций 0,5-41 и тая 7-1 5Железо ОстапьноеНедостатком известного сплава является низкое содержание в нем циркония. Это приводит к тому, что например, .дпя негирования стали 08 Г 2 СБ до содержанття цирконня в стапн 0,2% при его усвоении 20% необходимо до 200 кг сплава на одну тонну стали. Поскольку выппавка стапи осушествпяется в конвертерах, а процесс пегирования - в ковше, то присадка таког значитепьного количества сппава в ковш Медь, ,5-3Железо ОстальноеНедостатки известного сплава - высокая температура плавления, составляющая1650-18000 С, и низкое усвоение циркония сталью (20-40% в зависимости от 1содержания циркония в сплаве), Так, привыплавке стали типа СВГ 2 СЦ усвоение циркония из сплава ФСБр (50%2,22% Ь, 8,0 А 0, 3% Сц, Ре - осталь- .,20ное) составляет всего 20-25%. Вследствие относительно низкой плотности (4,55,0 г/см) и высокой температуры плав о ления крупные куски ферросиликопирконияне успевают раствориться в стали к м,0 5,0 4,0 4 29,0 0,25,6 1,54,8 27 О,О 20,0 15,0 30,6 18,6 47,0 35,0 32,5 50,7 9 1 7 10,сталь Известный 72081 0 7,8 3 24,1 27,4 45 51 менту выхода шлака иэ сталеплавильногоагрегата в ковш, запутываются в шлаке,реагируют с ним и частично сливаютсяв шлаковую чашу.Цель изобретения - снижение температуры плавления сплава и повышение усвоения циркония сталью.Поставленная цель достигается тем,что сплав, содержащий цирконий, кремний;алюминий, медь и железо, дополнительно10содержит марганец, титан и кальций приследующем соотношении компонентов, вес.%:Цирконий 20-47Кремний 1 5-35Марганец 1 0-40Алюминий 2-9Медь 0,2 5Титан0,1-4Кальций 0,1-10железо Остальное20П р и м е р. Выплавку предлагаемогои известного сплавов производят в лабораторных условиях в дуговой электропечи с мощностью трансформатора 70 кВт.В качестве шихтовых материалов используют цирконовый концентрат, алюминий,известь, силикомарганец, ферромарганец,металлический марганец, ферросилиций ижелезную руду.Составы выплавленных сплавов указаныв табл. 1.Иэ табл. 1 следует, что дополнительное введение в сплав марганца, титана икальция при укаэанном соотношении: компонентов снижает температуру плавления з 5сплава с 1650-1800 С до 1400-1540 С.В табл. 2 приведены данные по усвоению циркония при легировании стали20 ХГ,4Из табл. 2 видно, что усвоение циркония сталью 20 ХГ иэ сплавов известного состава составляет 30,5-41,4%, а иэ предлагаемого состава - 50-5-66,9%. Введение в сплав марганца, кальция и титана позволяет снизить его температуру плавления и тем самым повысить усвоение циркония сталью.Легирование стали предлагаемым сплавом в промышленных условиях значительно сэкономит дорогостоящий и дефицитный цирк оний. Дополнительное введение в сплав марганца более 40% в виде металлических добавок приводит к значительным его потерям (улету), что является экономически нецелесообразным. Введение в состав сплава марганца менее 10% и кальция 0,1% незначительно снижает температуру плавления сплава и не повышает усвоение пиркония сталью. Введение в состав сплава титана в количестве 0,1-4% связано с образованием в сплаве соединений Т 1 А 8 и Т 1 АЗ стемпературой плавления ихо1300-1320 С, При повышении содержания титана более 4% температура плав-. ления сплава увеличивается. Кальций повышает раскислительную способность и вводится в сплав восстановлением его из окиси кальция (извести). При повышении содержания кальция более 1 0% расход алюминия (восстановителя) значительно возрастает и себестоимость сплава увеличивается, Содержание циркония и кремния в сплаве связано с образованием в нем сравнительно прочных силицидов ( 251. и 2 гВ ) с низкой температурой плав894011 Т а блица 2 1. Количество опытов, шт 3 Количество стали, взятойдля легирований, кг 30 30 30 30 30 30 Количество сплава налегирование стали, кг 0,270 0,270 0,270 0,270 0,270 0,270 Остаточное содержаниециркония и стали,% 0,12 0,16 0,21, 0,12 0,15 .0,14 Усвоение циркония сталью%Заказ 11399/44 Тираж 684 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретения Сплав для легирования стали, содержащий цирконий, кремний, алюминий, медь, железо, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что. с целью снижения температуры плавления сплава и повышения усвоения циркония сталью он дополнительно содержит марганец, титан и кальций при следуюшем соотношении компонентов, вес. %:цирконий 20-47Кремний 1 5-35 Марганец 10-40 Алюминий 2-9 Медь 0,2-5 Титан 0,1-4 Кальций 0,1-10 Железо ОстальноеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР382736, кл. С 22 С 35/00, 1973.2. Рысс М. А, Производство ферросплавов. М., 1975, с. 302.