Способ модифицирования и раскисления литейной электростали

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (1) 75 1)4 С 21 С 7 ИОАН ЗОБРЕ ЕТЕЛЬСТВУ НИЯ ТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7 1) Уральский научно-исследователький институт черных металлов, Всесоюзный научно-исследовательский инсттут вагоностроения и Днепродзержинский вагоностроительный завод им. газеты "Правда"(56) Авторское свидетельство СССРВ 1117323, кл. С 2 1 С 7/06, 1984.(54) СПОСОБ ИОДИФИЦИРОВАНИЯ И РАСКИСЛЕНИЯ ЛИТЕЙНОЙ ЭЛЕКТРОСТАПИ (57) Изобретение относится к метал" лургии и может быть использовано при модифицировании и раскислении литейной электростали. Цель изобретения- повышение литейно-технологических свойств и хладостойкости электроста;ли, Предложенный способ включает обработку в ковше силикокальцием совместно с алюмомагнийтитановым сплавом при его расходе 0,8-1,2 кг/т стали при соотношении в смеси кальция, магния и титана, равном 1:(0,16 - 0,70)ю(0,5-2,4). 2 табл.Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке спо- собов модифицирования и раскисления электростали.5Цель изобретения - повышение литейно-технологических свойств и хладостойкости электростали.Сущность предлагаемогд способа заключается в дополнительном вводе в ра.сплав алюмо-магний-титанового сплава.Оптимальное соотношение модифицирующих элементов кальция и магния и микролегирующей добавки титана в сочетании с сильным раскислителем (алюминием) обеспечивает комплексное раскисляющее и модифицирующее воздействие на сталь зацанного состава, выплавленную в кислой электродуговой печи. В значительной степени, связывая кислород и азот, алюминий обеспечивает хорошее раскисление металла и за счет образования нитридов алюминия измельчается зерно аустенита 25 при нагреве под нормализацию и диспергируется структура стали после термообработки. Применение алюминия для раскисления литейной стали, кроме того, гарантирует получение плотного металла, не содержащего газовых раковин и пористости, Титан, имеющий уменьшенную раскислительную способность по сравнению с алюминием, обеспечивает практически полное связывание азота с образованием дисперсных нитридов титана, способствующих измельчению структуры и повышению механических свойств и хладостойкостистали.Использование комплекса кальций - магний обеспечивает максимальное связывание серы, образуя сульфидные и оксисульфидные фазы, хорошо удаляющиеся из стали. Имеющиеся в металле .после затвердевания кальций- и магнийсодержащие неметаллические частицы имеют небольшой размер и округлую форму, обусловленные условиями их формирования: в связи с высоким химическим средством тугоплавкие кальций- и магнийсодержащие включения образуются в жидком металле еще до начала кристаллизации. Наоборот, в случае применения известного способа, когда использование одного кальция недостаточно для связывания имеющейся в электростали серы, образуются сульфиды марганца, которые могут содержать железо и концентрируются в жидком металле при кристаллизации, находясь, в затвердевшей стали по границам дендритных кристаллов и первичных зерен. Эти сульфиды имеют неправильную вытянутую форму и служат концентраторами напряжений и способствуют хрупкому разрушению. В то же время благоприятные по форме неметаллические частицы по предлагаемому способу равномерно располагаются в металлической матрице, способствуют снижению порога хладноломкости, парализуют вредное влияние примесей на трещиноустойчивость и жидко- текучесть металла.Введение силикокальция менее 0,5 кг/т стали не обеспечивает достаточно полного связывания серы, ее удаления и формирования неметаллических включений благоприятных по форме и характеру распределения, способствующих повышению хладостойкости и литейно-технологических свойств. Добавка силикокальция более 1,5 кг/т изменяет оптимальное соотношение по предлагаемому способу и в связи с интенсивным образованием паров кальция и неоправданными его потерями недостаточно эффективно,Присадка брикетированного алюмомагнийтитана менее 0,8 кг/т стали снижает раскисленность металла и не обеспечивает измельчения структуры термообработанной. стали из-за недостаточного количества нитридов алюминия и титана, препятствующих коагуляции зерен аустенита при нагреве. Недостаточное количество нитридов не обеспечивает и получение необходимого уровня прочностных характеристик заданной марки стали. Недостаток магния негативно сказывается на процессы образования включений, как и в случае с кальцием. При увеличении количества прйсаживаемого алюмомагнийтитана более 1,2 кг/т избыточное количество алюминия и титана приводит к образованию крупных нитридов, отрицательно влияющих на хладостойкость стали, При этом возрастает возможность образования нитридов титана в жидкой стали при кристаллизации, что снижает жидкотекучесть и трещиноустойчивость стали, Магний в случае увеличенной присадки в значительной степени угорает и эффектив1397500 ность его воздействия на неметаллические включения снижается.П р и м е р, В кислой электродуговой печи выплавляют сталь типа 20 ФТЮЛ, имеющую следующий химический состав, мас.7: С 0,16-0,25, Мп 0,9-1,2; 82. 0,30-0,50; Ч 0,02-0,04;Т 1 0,01-0,02; А 1 0,03-0,06, Указанная сталь, раскисленная и модифицированная по предлагаемому способу, обеспечивает получение высоких физико-механических свойств, превосходяших уровень серийного применения стали 20 фЮЛ. Для сравнения сталь 20 ФТЮЛ 15 обрабатывают в ковше по предлагаемому и известному способам. Параметры предлагаемого и известного способов модифицирования и раскисления электростали приведены в табл, 1, Литейно-технические свойства и хладостойкость стали, модифицированной и раскисленной различными способами, приведены в табл. 2, 25 ТабанилТ- тВвоюеоюе елене нти с кои" Отноне0,016 0,029 0,032 0,04 1,ОЬ 1а б а екучесть, мм, Величина Ударная вязкость, а пробах зерна, Дж/см при темпеобалл ратурах, С Склонность к тр щинообразованию пособ ифицироания и проба НехенСамарина аскисле; ия стали 0 2 ехендзи- Спираламарина Кери Количест Разм во тре- трещи щин, шт., мм Известный1 243 5 5 5 384 4 6 иожериннрукие Лнфнциро-раскнслнтельюл сплавов, ванне н ктт раскисле1 /Ы Как следует иэ табл. 1 и 2, ввод в расплав алюмомагнийтитанового спла ва при рекомендуемом соотношении между Са, Мт и Т 1 обеспечивает повышение жидкотекучести в 1,12-1,2 раза,ударной вязкости в 1, 4- 1, 8 раза иснижение склонности к трещинообразованию в 1,3-2,5 раза. формула изобретения Способ модифицирования и раскисления литейной электростали, включающий окончательное раскисление и модифицирование силикокальцием, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения литейно-технологических свойств и хладостойкости электростали, в ковш при выпуске расплава вводят совместно с силикокальцием алюмомагнийтитановый сплав в количестве 0,8-1,2 кг/т стали при соотношении в смеси кальция, магния и титана, равном 1:(О, 16-0,70);(0,5-2, 4).1397500 Продолжение табл.2 коте куче сть на пробах алл исле+20 ния стали оличест Разме трещи ехендзи амарина 2 8 9 3 302 6 8 415 Составитель Н, КосторнойРедактор Н, Бобкова Техред Л.Олийнык Корректор. М.Шаро аказ 2567 оектная, 4 изводственно-полиграфическое предприяти город, у Способ модифицирования и едлаг мый 3Склонность к трщинообразованиюпроба НехендзиСамарина Тираж 545 ВНИШ 1 И Государст по делам нзобр 035, Москва, ЖПодписненного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. рная вязкостьсмф при темпеаурах, С