Лигатура

(51) М. Кл. с присоединением заявки,В С 22 С 35/00 9 куараюивй коппет СССР вв яоии нзабретевнй н еткрцтюВ(088.8) дата опубликования описания 30,01.82 В. А. Паляннчка, М. А. Рысс, М, С, Гордиенко, И,А. В, Евдокимов, А. В. Великанов, В. В. Поляков,И. Г. Волков и В, 10. Кондратьев Украинский ордена Трудового Красного Знамени научнр институт металлов, Нижнетагильский металлургический(72) Авторы изобретения ВслйЪйИйокий Манат:. 71) Заявители им. В, И, Ленина и Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научносследовательский институт железнодорожного транспбрза," 54) ЛИГАТУ таллургии и мо оизводстие стали г язси окислами кремния.Известна также лигаава, вес. :КремнийМагний 2 следующего сос ур 12-18 10-18 10 - 18 4555 личеств. ТитанАлюминийЭта лигатура салюминия, поэтомуное количество глнозем вытягиваетснижая служебные ержит большое к начитель в металле будет з инозема. При прока я в строчки, значи свойства проката,тке гли.тельно 10 - 30 ОстальноеВ сплаве очень низкое содержание кремния, цозтому при раскислении большинства марок спокойной стали потребуется вводить дополнительно ферросилиций, Применение двух сплавов для раскисления металла в ковше вызывает значительные трудности (взвешивание, ввод и т. п.). Известно, что образующиеся при рас кислеиии лигатурами включения удаляются быстрее, чем при использовании для этой цели нескольких ферросплавов. Поэтому при приме лизкой к изобретен ь и достигаемому 13 следующего с ию по техииэффекту яв.остава, вес.%:30-604 - 20 0,5 - 10 4 - 20 1 - 10 ОстальноеИзобретение относится к мжет быть использовано при прпреимущественно рельсовой.Известен сплав 11 для расгирования стали следующего соКремнийМагнийВанадийХромАзотУглеродВольфрам, кобальт,молибденЖелезо исления и летава, вес,%:0,4 - 30,2 - 35 - 1515-300,2 - 30,1 - 1 ненни этого сплава совместно с феррметалл будет в значительной степени Наиболее бческой сущносляется лигатураКремнийМагнийТитанВанадийМарганецЖелезоТаблица 1 Содержание элементов, вес,% Лигатура Мц Т Ч Ге Остальное Нет 0,7 0,9 0,6 1,0 Нет 0,8 0,7 56 1,9 фъ 4 2,1 62 3,9 2,9 69 70 4,0 3,0 2,9 . б (известная)2,6 5,5 2,1 6,2 56 3. 90132Недостаток этой лигатуры заключается в том, что она содержит мало кремния, в связи с чем прираскислении рельсовой стали необходимо дополнительно вводить ферросилиций,В лигатуре содержится марганец, который не разрешается вводить в ковш при раскис. ленни рельсовой стали. В нем высокое содер. жанне ванадия, Поэтому при вводе ванадия в оптимальных количествах (за счет уменьшения расхода модификатора) не достигается заданное содержание кремния в стали. Кроме того, уменьшая расход модификатора, необходимо повышать содержание магния в нем, чтобы модифицировать включения в стали. Однако при высоком содержании магния в сплаве увеличивается выброс пыли в атмосферу, а также снижается плотность модификатора н, соответственно, его усвоение, .Цель изобретения - упрощение технологии раскисления и снижение содержания неметаллнческих включений в стали.Поставленная цель достигается тем, что лигатура, содержащая кремний, магний, титан, ванадий, железо, содержит компоненты в "ледуюшем соотношении, вес.%:Кремний 56 - 69Магний 0,6 - 2,8Титан 0,8-2,9Ванадий 1,0-3,9Железо ОстальноезоСодержание кремния в лигатуре должно быть не ниже 56% и не выше 69%, так как в противном случае невозможно обеспечить требуемый химический состав стали, раскисляя и модифицируя сталь в ковше одной этой лигатурой, Кроме того, при более низком содержанки кремния потребуется повышенный расход лигатуры, что удорожает раскисление 4 4(расходуется избыточное количество дорогосто. ящего и дефицитного ванадия) и ухудшает условия всплывания включений и качество поверхности слитков вследствие охлаждения металла при вводе большого количества лигату. ры, При применении лигатуры с содержанием кремния более 69% затрудняется усвоение ее металлом вследствие снижения плотности,Содержание магния в лигатуре должно быть не ниже 0,7%, так как в противном случае не обеспечивается модифицирование включений (придание им глобуляриой формы). Прн содержании магния в сплаве более 2,8% ухудшаются зколопщеские условия вследствие повышенного пылеецделения при испарении избыточного магния (температура испарения магния ниже температуры плавления стали),Содержание титана в лигатуре должно быть не менее 0,8%, чтобы обеспечить требуемые размеры зерна и механические свойства металла. При содержании титана в лигатуре более 2,9% в металле появляются строчки нитридов титана опасной длины (более 2 мм, а иногда и более 8 мм).Содержание ванадия в лигатуре должно быть не ниже 1% для обеспечения ощутимого повышения прочностных характеристик металла и не выше 3,9%, так как дальнейшее повыше. ние содержания ванадия в стали незначительно увеличивает прочностные характеристики проката, а стоимость раскисления резко повышается,Для определения влияния лигатуры на загрязненность стали неметаллическими вклю. чениями приготавливают 5 сплавов с гранич. ными и оптимальными соотношениями ингредиентов, а также известный сплав.В табл. 1 дана характеристика химического состава лигатур.5Лигатуры приготовляют путем сплавления ферросилиция, ферротитана н феррованадия.Металлический магний вводят в расплав под колпаком,Лигатуры получают однородными,они не рас -сыпаются при длительном хранении. Плотность их составляет 3,6 - 4,5 г(см .3Лигатуры опробуют при раскислении и модифицировании рельсовой стали марки М 76. Сталь выплавляют в дуговой электропечи ДСН0,5, По достижении содержания углерода 0,67 - 0,70% металл раскисляют в печи ферромарганцем, Температура выпускаемой стали составляет 901324 Таблица 2 Загрязненность стали, балл Лигатура по шкале УИЧМ по ГОСТ 1778 - 72 оксиды нитриды 1,9 2,0 2,7 1,7 3,2 1,2 2,7 1,61,7 1,1. 1,6 1,2 1,7 2,0 1,8 1,9 1,0 2,3 1,9 1.6 2,5 1,7 1,4 3,0 2,9 2,1 2,3 1,9 3,2 3,0 2,4 6 (известная) тем, что, с целью упрощения технологии рас.кисления и снижения содержания неметалличес.ких. включений в стали, она содержит компо.ненты в следующем соотношении, вес.%;Кремний 56-69Магний 0,6-2,8Титан 0,8-2,9Ванадий 1,0-3,9Железо Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ю 559991,кл, С 22 С 35/00 у 1975. 2, Авторское свидетельство СССР йд 246862,кл. С 22 С 35/00 1967 3. Авторское свидетельство СССР У 449975,кл. С 22 С 35/00, 1974, ВНИИПИ Заказ 123/25 Тираж 656 Подписное Филиал ППП "Патенты, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Лучшие результаты по загрязненности наиболее опасными строчечными включениями окси- Здов и нитридов получены при применениилигатур 3 - 4,длина строчек не превышает 1,5 мм,что соответствует требованиям МПС, предъявляемым к рельсам повышенного качества,Согласно данным опытной проверки 4 оизобретение обеспечивает снижение загрязнен.ности стали неметаллическими включениями иупрощает технологию раскисления и модифицн.рования (в ковш вводится одна лигатура).Кроме того, по сравнению с известными баналогичными техническими решениями стабили.зируется содержание титана в металле и,соот.ветственно, механические свойства лрокатз, о.вышаются прочностные характеристики прокаа, уменьшается газонвсыщенность стали,Формула изобретен ияЛигатура, содержащая кремний, магний, титан, ванадий, железо, о т л и ч а ю щ а я с я 61580 - 1590 С. В ковше металл раскисляют и модифицируют предлагаемыми лигатурами в количестве 5 - 7 кг/т стали. Известную лига туру вводят в количестве 4,3 кг/т стали. Для достижения требуемого содержания кремния в металл дополнительно вводят 65%-ный ферросилиций в количестве.1,6 кг(т стали. Сталь разливают в слитки массой 50 кг и прокатывают на квадрат 56 х 56 мм. Результаты исследования загрязненностистали неметаллическими включениями приведе.ны в табл. 2. аудьфиды ) окаидыиитридьтсудьфнды