Сплав для раскисления и легирования стали

СО 03 СОВЕТСКИХОй,йнабнепемРЕСПИзЛИМ ВСЮ С 22 С 35 00 ТЕН д, алюминий, фосфор,и, железо, о т л и.тем, что, с делаюующях элементов икости стали, он дояол.м, ванадий н магнийшенин комлонеитов,0,2-2,5 0,5 2,5 0,05-5,0 0,1-1,00,005 - 0,2 0,5-О0,005-1,0 0,1-5,0 О, -5,00,005 - 0,5Остальное Магний Железо ОПИСАНИЕ ИЭОБ(7) Уральский научно исследоватещскийинститут черных металлов н Чусовской металлургический завод(56) . Авторское свидетельство СССР1 Р 406938, кл. С 2235/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССРйф 75636, кл. С 22 С 35/00, 973.(54)(57) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ ИБЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержащий крем. ний, марганец, углероазот, титан, калацийчающийсяснижения угара легириовмшеяия хладостойинтелесно содержит хроври следующем соотномас. %:КремнийМарганецУглеродАлюминийФосфорАзотТитанКалъцийНедостатками сплава являются высокийугар легирующих элементов и сравнительнонизкая хладостойкость стали, раскисленнойэтим сплавом,Кроме того, сравнительно высокое содержание в известном сплаве фосфора сущест.венно ограничивает сферу его использования.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предла.гаемому является сплав 121 для легирова.ния чугуна н стали, содержащий, мас. %:- Кремний 8 -20,Марганец 0,4-2,5Углерод . 0,5-2,5Алюминий 0,05 - 8,0Фосфор 0,1 -1,0Азот 0,005 - 2,0Титан 1 - 8Кальций 0,001 - 0,1Железо Остальное 20 Однако и этот сплав вследствие неоптимального соотношения составляющих его компонентов не позволяет получить необходи. мых свойств легируемого металла, в частное. ти хладостойкости, н,кроме того, ие обладает в достаточной мере рядом свойств, приводящих в совокупности к снижению угара компонентов сплава при легировании им металла. Так, в частности, он плохо поддается дроблению, что приводит к необходимости использования крупногабаритных кусков сплава, а это затягивает время его растворения, повышая окислеиность легируемого ме. талла и возможности скисления легирующих примесей. С целью снижения угара легиру. 55 ющих компонентов представляется целесообразным дальнейшее улучшение отдельных физико.химических характеристик сплава (темпеИзобретение относится к черной металлургии, конкретнее к составам сплавов, ислоль. эуемых для раскисления и легирования стали.Широко известно применение стандартных, например, кремнистых сплавов для раскисле. ния и легирования стали.Недостатками этих сплавов являются боль. шне потери ведущего элемента при раскислении и высокий расход скрапа, требуемого для получения стали. 0Известен спчав 111 для раскислеиия и пеги; рования чугуна и стали, содержащий, мас. %:Кремний 17-22Фосфор 1,5-2,0Углерод 0,5 - 1,3 5Марганец 0,3-1,0Алюминий 0,3-1,0Железо Остальное ратуро. н теплопроводности, активности компонентов и др,).Цель изобретения - снижение угара легирующих элементов и повышение хладостойкости стали.Цель достигается тем, что сплав, содержащий кремний, марганец, алюминий, углерод, фосфор, азот, титан, кальций и железо, до. полнительно содержит хром, ванадий и магний ири следующем соотношении компонентов, мас. %:Кремний 5 - 20Марганец 0,2-2,5Алюминий 0,05 - 5,0Углерод 0,5-2,5Фосфор О, - 1,0Азот 0,005 - 0,2Титан 0,5 - 10,0 Кальций 0,005 - 1,0Хром 0,1-5,0Ванадий 0,05 - 5,0Магний 0,005 - 0,5Железо ОстальноеВходящие в состав предложенного сплава компоненты, име опнеся в известном сплаве, выполняют ту же функцию,В то же время для увеличения возможностей образования нитрндов и карбонитридов, способствующих иэмельчению зерна и некоторому упрочнению стали с повышением ее хладостойкости, которое при применении известного сплава достигается преимущест. венно образованием в стали нитридов тита. на и алюминия, в предлагаемый сплав вво. дится хром н ванадий. Эти компоненты, также как и титан, способствуют образованию в стали карбидов и карбонитридов, вызывающих эффект дисперсионного твердения, которое при повышении прочности стали может несколько даже понизить хладостойкость, Однако .при применении предлагаемого сплава преобладающим является фактор, способствующий повышению пластических и вязких свойств легируемой стали, Это вызвано не только введением в сплав хрома и ванадия, но и дополнительным введением в сплав магния, увеличивающего активность азота в предлагаемом сплаве.Основное преимущество дополнительного введения в сплав хрома, ванадия и магния при предлагаемом соотношении компонентов заключается в том, что они существенно снижают активность кремния и титана в сплаве, уменьшая степень их окисления. Это снижает угар этих компонентов при легировании, спо. собствуя уменьшению расхода ферросплавов, так как повышается раскисляющая способность сплава.(базовый вариант) 46,11Известный 0,62 О,З 0,8 0,04 0,006- Остальное 1 2,4 1,4 1,2 2,4 0,5 0,2 2,4 0,006 4,5 0,1 0,4 0,04 0,08 0004 0,4 0,003 0,09 0,03 0,005 0,1 0,05 0,04 0,61 0,74 0,003 5,0 0,2 2,5 0,21 0,1 0,005 0,5 0,005 11,4 1,2 2,0 0,05 0,24 0,1 1,8 О,6 Предлагаемый 8,6 1,6 1,6 2,1 0,37 0,04 2,1 0,02 1,24 0,48 0,26 14,2 2,5 0,8 3,2 0,82 0,2 5,21,0 3,46 3,97 0,12 0,51 5,0 5,0 1,1 5,1 5,1 20,0 2,1 0,5 5,0 1,0 0,08 10,0 20,5 2,6 2,6 5,1 1,1, 0,22 10,1 0,5 0,52 В состав предлагаемого сплава могут входить в незначительном количестве другиеэлементы, например И, Б, Со, которые явля.ются примесями и не оказывают заметноговлияния на достижение цели изобретения. Онимогут попадать в сплав из шихтовых матери.алов, используемых для его получения.Предлагаемый сплав поддается дроблению,имеет сравнительно высокую тепло- и темпе.ратуропроводность, достаточно быстро раство 1 Оряется в стали, а нри его использовании реализуется положительный эффект комплексно.го легирования, что вместе взятое заметноснижает угар легирующих, вводимых допол.интел ьно, 15П р и м е р, Соотношение компонентовв сплаве отрабатывалось экспериментально привыплавке в 00 т промьнпленной печи сталимарки 17 Г 1 С.При выплавке этой стали по базовому ва.рианту предварительное раскисление металлапроводят 45%-ным ферросилицием и силико.марганцем из расчета введения в сталь 0,2 -0,4% кремния и 0,6 - 0,8% марганца,4Предлагаемый сплав получают сплавлепием бедных сплавов, содержагднх один нлн не. сколько легирующих элементов илн восста. новлением в рудовосстановнтельной печи комплексных руд, например титано-магнети. тов,В опытных плавках предварительное раскисление стали осуществляют известным и предлагаемым сплавами. Их состав приведен в табл. 1, а полученные при их испольэова. иии показатели - в табл. 2. Из данных табл. 2, следует, что выплавка стали с применением предлагаемого сплава позволяет по сравнению с известным снизить расход лома путем увеличения объемов присадки бедного сплава ио кремнию и марган. цу, угар легирующих и повысить хладостой. кость стали, а снижение содержания кислорода в стали ведет к улучшению раскисляю. щей способности сплава.Экономический эффект от использования сплава на ожидаемый объем его тютребления (4000 т) составит 350 тыс, руб, в год.1122732 Таблица 2 Химический состав готовой стали, мас.% Ю Н 42