Способ выплавки стали, легированной цирконием и ниобием

(57) Изобретение относится к производству конструкционных и жаростойких легированных сталей, используемыхв машиностроении, Целью изобретенияявляется более полное усвоение цирко-.ния и ниобия и повышение механических свойств. Это достигается легированием в восстановительный периодсфен-цирконовым концентратом в коли-.честве 5-25 кг/т стали совместно ссиликобарием и криолитом в соотношении (10-25):1:1, Сфен-цирконовыйконцентрат имеет следующий хим. состав, мас.7: 810 26-31 ЕгО 15-39,МЬ 0 1-3, ТдО 3-8, Ре Оз остальное.1 з.п.ф-лы, 2 табл.(71) Научно-производственное объед кение по тракторостроению, Государственный научно-исследовательский й проектный институт редкометаллической промышленности, Чебоксарский агрегатный завод им.ХХ 17 съезда КПСС и Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (72) А.Л.Овсянников, В,И.Канторович, С.С.Дмитриченко, В,А.Ротенберг, Л.Б,Чистов, И.Н,Березина, И.И.Мостинец, Л,П,Абаимов, Е.А.Новоселов, Ю.М.Качанов, Л,Б;Ефимова, И.А.Малов, В.В.Демьянов, Л.П.Житоваи А.Е,Аксельрод(56) Авторское свидетельство СССР 1( 242933, кл. С 22 С 38/12, 1978.Авторское свидетельство СССР Р 1024510, кл, С 21 С 7/076, 1983,иретение относится к металлур-. ожет быть использовано при ании жаростойких и конструксталей, используемых в майи нии.ю изобретения является более усвоение циркония и ниобия ение механических свойств мен-цирконляется пр Изогии и для пр оиз водств аокислов ниобия ивосстановительныизеркало металла.пени восстановления из окислов чс добавкой силиксиликобария в смРа А 1 Р ). л ионнь ностро Целолное повыш ла,Спосониоби си с криолит рованпрове 20 С 2 БЦЛ выплавки стали, ле м, реализуют в ход плавок стали 2012 ря е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ й концентрат, котомежуточным продуктотехнически .чистых циркония, вводят впериод плавки на Для увеличения стения ниобия и циркоасть плавок проводя обария марки СБ,введение сфен-цирконового концентра,та, силикобария и криолита позволяетдополнительно раскислить металл засчет влияния на восстановительнуюспособность основного шлака, Этоснижает угар ниобия и циркония из расплава и повышает их усвояемостьдо 99 и 443 соответственно. Крометого, криолит снижает пироэффект,возникающий при введении силикобария,При соотношении сфен-цирконовогоконцентрата, силикобария и криолитасоответственно выше 25:1:1 и ниже10:1:1 положительное влияние добавок .на усвоениелегирующих элементовснижается. Введение только одногоконцентрата в сталь приводит к усво-.ению ниобия до 97-987., а циркониядо 24-283 (табл.1, плавки 1-24),Сопоставление результатов предлагаемого способа с даннЫми для стали,выплавленной по известному способу,об увеличении усвояемости легирующихэлементов по предлагаемому способу,Ввод сфен-цирконового концентратасиликобария и криолита в предлагаемыхпределах уменьшает средний размернеметаллических включений, приводит кросту процента глобулярных оксисульфидов в противовес остроугольным,Это положительно влияет на механические и эксплуатационные характеристики металла (табл,2),Добавка в расплав сфен цирконовогоконцентрата следующего химическогосостава, мас.Е: ЯО 26-31; ЕгО 1539, БЪО 1-3; ТдО 3-8, Ре О ос-.тальное (табл.1) также является оп тимальной. увеличение или снижениеколичества ингредиентов в составеконцентрата приводит уменьшению усвоения ниобия и циркония в стали(плавки 23,24),Введение сфен-цирконового концент"рата в количестве менее 5 кг/т неприводит к легированию сталипоскольку процент усвоения ниобия сни"жается, Ввод концентрата более25 кг/т также нецелесообразен из-за относительного снижения степени усвоения,При расходе сфен-цирконового концентрата менее 5 кг/т (плавка 15)5усвоейие циркония и, особенно, ниобия заметно снижается. Наблюдаетсятакже относительное снижение процента глобулярных оксисульфидов (до 347.)10 и увеличение их среднего размера(до 10,6 мкм). Введение в стальконцентрата свыше 25 кг/т (плавка 16)также нецелесообразно иэ-за относительного снижения усвоения ниобия.15 При использовании предлагаемогоспособа выплавки стали, легированнойцирконием и ниобием, повышается сквозное извлечение ниобия и дополнительное легирование стали цирконием за20 счет использования сфен-цирконовогрконцентрата, улущдается морфологиянеметаллических включений за счеткомплексноголегирования ниобием ицирконием, повышается усвоение ниобия25 сталью за счет совместчого испольэЬвания сфен-цирконового концентратасиликобария и криолита, повышаетсякомплекс механических и эксплуатационных свойств эа счет одновременного,З 0 легирования и улучшения морфологиинеметаллических включений. Формула из обретения 351, Способ выплавки стали, легированной цирконием и ниобием, включающий расплавление шихты, раскисление,рафинирование и легирование, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с 40 целью более полного усвоения ниобияи циркония и повышения механическихсвойств металла, легирование производят сфен цирконовым концентратом вколичеству 5-25 кг/т стали, которыйдают совместно с силикобарием и криолитом в соотношении (10-25);1:1.2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что сфен-цирконовыйконцентрат имеет следующий химический состав, мас.7.:БдО 26-31ЕгО 15",391-3ТхО 3-8РеОэ Остальное(выше верлнего уровня)Без присадки сфен-рирконового концентрата 23,0 1,О 15: 1:1 96,7 93,4 25 Таблица 2 124 26 15 1 35 (на нижнем пределе со- .6 держание компонентов)79 3 39 3 8О г(на веркнем пределе со 11 держание компонентов)1213141516 28 24 2 617 (на среднем уровне)181920212223 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 О 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 52552552552552552552532752552552515 52 60 56 58 54 61 54 59 53 60 51.57 53, 60 34 56 51 64 54 66, 49 1 О: 1:1 О:1." 25:1:1 25: 1:1 О: 1: О:1:1 25:1:1 25:1: 1 8,3: 1:1 27,8:1: 151 5,1 2,8 4,6 1,6 4,2 2,2 5,0 2,9 4,21,8 4,6 2,0 4,9 2,1 10 6 3,2 4,71,9 4,8 2,8 4,9 97,1 9,8 98,5, 98,7 980 98,3 978 98,3 99,0 99, 98,7 98,6 97,5 98,0 82,6 96,4 98,7 99,0 98 1 98,1, 942 1 92,093,8 25,5 28,7 39,3 44,4 40,0 43,4 24,5 27,8 36,6 38,7 37,1 38,5 24,2 25,4 20,6 25,8 36,5 39,1 40,2 40,2 34,0 23,6 20,7530 митета по иква, Ж,Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 22 23 24 Заказ 792/32 Тир ВНИИПИ Государственного к113035, М б 2 28 57 12 2,910,18,410,2 Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССР аушская наб д. 4/5