Композиционная проволока для модифицирования стали

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9 ЯО С 7/00 АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ П ОБРЕТЕНИЯ ПИСА Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ оотношении к эмали при слепонентов, мас Нефелин Хлористый Гранулят г эмали ующе 3- 7 три унтов О 1, о что след альное очкпо ьная о роволо а я с 2. тли анулятщий я т имее эмалс.7.:емм рунтовои остав, мКремне Глино Смесь си кали я 3- 5 и натр Борный идьций ангидый к 2 ФторисОкисьКремненатрий льция ористь 8.(54)(57) 1. КОМПОЗИЦИОННАЯ ПРОВОЛОКАДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержащая ядро из порошка нефелина и стальную оболочку, о т л и ч а ю щ а я стем, что, с целью повышения пластических свойств и ударной вязкостистали, ядро дополнительно содержитхлористый натрий и гранулят грунтовойИзобретение относится к чернойметаллургии, в частности к раскислению и модифицированию стали.Цель изобретения - повышениепластических свойств и ударнойвязкости стали.Композиционная проволока длямодифицирования стали, содержащаяядро из порошка нефелина и стальнуюоболочку, дополнительно содержитхлористый натрий и гранулят грунтовой эмали при следующем соотношениикомпонентов, мас. "Нефелин 3-4Хлористый натрий17-20Гранулят грунтовойэмали 1,0-,12Стальная оболочка ОстальноеВведение в состав ядра композиционной проволоки хлористого натрияспособствует уменьшению содержаниясеры, сокращению количества неметаллических включений, снижению общегоколичества газов. Это связано с тем,что при взаимодействии с расплавленным металлом соль диссоциирует, Выделяющийся при диссоциации, Ма вступает во взаимодействие с растворенными в металле серой и кислородом,связывая их в прочные соединенияБаБ и НаО, которые ассимилируютсяжидким шлаком, Образующиеся парыхлора вступают во взаимодействие сводородом с образованием газообраз, ного соединения НС 1, которое интенсивно удаляется из металла,Дополнительный эффект проявляется в том, что, диссоциируя, хлористый натрий создает условия дополнительного перемеш 1 вания металла, улучшая рафинировочные процессы. Экранизация шлакометаллического расплава от окружающей окислительной атмосферы обеспечивается эа счет выделяющихся при разложении солей газов.Кроме того, хлористьп натрий значительно более дешевле, чем модификатор силикокальций.Гранулят грунтовой эмали содержитследующие компоненты, мас. .:.Кремнезем 41-53Глинозем 5-9Смесь окиси калияи натрия 13-17Борньй ангидрид 15-20Фтористый кальций 2-4Окись кальция 2-5 Кремнефтористыйнатрий 6-8Вводимый порошок гранулята ужеопри 650-700 С становится жидким, 5 хорошо разжижает шлак, повышая егоРафинирующую способность, улучшаетзащиту металла от азота.Высокое содержание окислов щелоч-.ноэемельных элементов в составе гра нулята способствует повьппению ассимилирующей способности шлака. Гранулят грунтовой эмали как шлакообразующий материал в меньшей мересклонен к поглощению влаги, чем пла виковый шпат. В связи с этим прииспользовании предлагаемой композиционной проволоки не наблюдаетсянасьпцение металла водородом и выбросы металла.20 Совместное введение всостав ядракомпозиционной проволоки грунтовойэмали и нефелина обеспечивает требуемую жидкотекучесть шлака без введения плавикового шпата, что уменьшает 25 выделение фторидных газон и снижаеттоксичность при обработке жаропрочных сталей. Совместное введение всостав ядра проволоки гранулятагрунтовой эмали и нефелина позволяет 30 получать многокомпонентный шлаксистемыао - А 1 гоъ- Б 10 г-Кго-Вгоэ- СаГ - СаОг УЗ 5 который имеет низкую вязкость и повышает рафинирующее действие шлака, таккак в этом случае увеличивается вероятность образования в нем комплексных химических соединений, вызываю щих рост неметаллических частичек ипоследующее их всплывание, что улучшает очистку металла от серы и фосфора.Введение в состав композиционной ф 5 проволоки гранулята грунтовой эмалинаиболее целесообразно в диапазоне10-12 мас. . При его использованиименее 10 мас. , например 9 мас. ,не обеспечивается модифицирующее действие на неметаллические включения,а повышение технического эффектапри вводе более 12 мас, ., например13 мас. , незначительно по сравнениюс увеличением себестоимости.55 Указанное содержание хлористогонатрия обеспечивает соответствующуюдегазацию по азоту, чистоту по сереи фосфору при минимальном выделении10 12 Стальная ,оболочка Остальное токсичных газов в процессе обработки стали.При введении нефелина менее 3 мас.7, например 2 мас,7, влияние его на свойства шлака несущественно, а при использовании более 4 мас.7, например 5 мас.7, повышается температура плавления шлака.Стальная оболочка композиционной проволоки выполняет. роль контейнера 1 О для порошкообразной смеси компонентов ядра и одновременно служит микрохолодильниками, резко повышая тем самым эффективность модифицирования.Составы композиционной проволоки 15 приведены в табл, 1, составы гранулята грунтовой эмали - в табл. 2.В составах 1 и 2 композиционных проволок используют гранулят первого состава, в составе 3 - второго сос тава, в составах 4 и 5 - третьего состава.Изготавливают композиционные проволоки по указанным пяти составам путем непосредственного сворачивания 25 в трубку стальной ленты и протяжки ее через фильеры с одновременным заполнением внутренности проволоки порошкообразной шихтой.Используемые компоненты просеивают через сито 900 отв./см. Подготовленные компоненты взвешивают по указанным пяти составам композиционной проволоки. Взвешенную шихту дополо нительно прокаливают при 2 б 0-300 С35 в течение 1,0-1,5 ч и смешивают в смесителе не менее 4 ч. В результате перемешивания смесь становится настолько однородной, что химический 3анализ не обнаруживает разницы в навесках, взятых из различных мест. Готовую смесь загружают в бункер питателя однобарабанного волочильного станка. Очищенную металлическую ленту из стали сечением 0,3 х 15 мм пропускают через несколько пар роликов профилирующего устройства. Далее ленту подают в формирующую фильеву диаметром 4,5 мм волочильного станка с одновременным заполнением желоба подготовленной порошковой смесью и ее завальцовкой. Последующие волочения заготовки через протяжные фильеры позволяют получить готовую проволоку диаметром 4 мм с коэффициентом заполнения К = 0,33.При выплавке жаропрочной стали в основной 3-тонной дуговой печи композиционную проволоку в количестве 20 кг/т присаживают на дно 200-килограммового ковша перед выпуском стали. Окончательное раскис" ление стали алюминием и кремнием проводят по принятой технологии.Для качественной оценки и сравне" ния с полученной сталью послеобработки известной композиционной проволокой проведены исследования ударной вязкости, пластических свойств стали, содержание азота, серы и фосфора в стали.Результаты исследований приведены в табл. 3.Таким образом, предлагаемые составы композиционной проволоки (2-4) позволяют повысить ударную вязкость и пластические свойства жаропрочной стали за счет снижения содержания вредных включений и уменьшения концентрации азота в стали. Использование предлагаемой композиционной проволоки позволяет заменить дефицитные плавиковый шпат и силико- .; кальций.1219655 Таблица 2 Содержание, мас.7., в составе гранулята Компоненты 123 41 47 Кремнезем ГлиноземСмесь окиси калияи натрия 13 15 Борный ангидрид 20 Фтористый кальций Окись кальция Кремнефтористый натрий Таблица 3 Содержание, Х Удлинение, 8, 7 Состав Количество плавок, шт 28 0,023 0,022 0,021 0,020 Оэ 020 Оф 020 97 31 110 36 01009 01017 От 018 34 108,4 94 30 26 Известный Составитель К. Сорокин,Техред ,.Олейник Корректор О. Луговая Редактор В. Петраш Заказ 1235/36 Тираж 552 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 компоэиционнойпроволоки 0,014 0,008 0,010 0,012 0,015 0,024 0,024 0,021 0,022 Ударнаявязкостьа, Дж/см