Композиционная проволока для модифицирования стали

) Авторыизобретения ов 71) Заявнтед облем литья АН Украинс нот 4) КОМПОЗИЦИОННАЯ ПРОВОЛОКА ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИИзобретение относится к черной метлургии, в частности к раскислению и м дифицированию стали и сплавов.Известны композиционные материалыдля раскисления и модифицированиястали, представляющие собой проволоку .или ленту, сердцевина которой состоит из порошков активных элементов н их смесей, а оболочка образована лентой из алюминия, железа или стали 13Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является композиционная проволока, содержащая ядро .из порошка . силикокальция и стальную оболочку, причем сердцевина составляет. 0,1-0,9 от веса проволоки. Такой материал позволяет резко повысить степень усвоения силикокальция и качество модифициро вания 12.Недостатком этого материала являеь ся то, что он не содержит шлакообразую щих компонентов и не приводит к офлю .сованию и удалению из металла образуюПоставленная цель достигается тем,что согласно изобретению композициовная проволока дпя модифицирования стали, содержащая ядро из пороши силикокальция и стальную оболочку, дополнительно содержит плавиковый шпат и нефелин при следующем собтношении ком цонентов вес, %фСилн кокальцийПлавиковый шпетНефелин 10-30 5-10 5-10 Остальное,2ал- шихся при модифицировании порошковой о- проволокой неметаллических включений,а следовательно снижает эффективностьмодифицирования. При обработке стали5этим материалом не имеется возможноо-ти улучшить качество поверхности.слиткаи уменьшить отходы при прокатке.Целью изобретения является повышение модифицирующей и рафинирующейспособности материала и улучшение качества поВерхности слитка.3 9964Силикокальций в данном композицион ном матерйале выполняет роль модифи+катора стали, он приводит к измельчениюдендритной структуры стали и повышаетплотность макроструктуры слитка и заготовок, Кальций входит в состав неметаллических включений, измельчает именяет их морфологию и улучшает распределение включений в слитке. В порошковую проволоку для модифицирования 16стали целесообразно вводить силикокальций с высоким содержанием кальция марок СК 20, СК 25, СКЗО по ГОСТ 476271. При содержании силикокальция впроволоке менее 10% его влияние на Иструктуру и свойства стали малоэффективно. Изготовление порошковой проволоки с .содержанием силикокальция вкомпозиции свыше 30% затруднительноиз-за ограниченного коэффициента запол- щнения проволоки порошками. Кроме того,при содержании силикокальция в проволоке выше 30% и расходе ее более3 кг/т стали модифицирование сопровождается бурлением металла и заметным фЮвыделением дыма вследствие испарениякальция, что нежелательно.Плавиковый шлат (Са Р 2) и нефелин(ИОО .АЮ 20, 25102) предназначены дляформирования жидкоподвижного шлака сцелью офлюсовывания и удаления изметалла образующихся при модифицировании кальцием неметаллических включений. Образовавшийся шлак,в результате модифицирования стали порошкоЭЗвой проволокой смазывает стенки изложницы или кристаллиэатора машин непрерывного литья заготовок, уменьшаеттермические напряжения в корочке слитка и улучшает качество его поверхности,.При содержании плавикового шпата впроволоке менее 5% его влияние на рафинирование металла от неметаллическихвключений и улучшение качества поверхности слитка малозаметно, при содержании его в проволоке выше 10% повышает 45ся температура плавления и уменьшаелся жидкотекучесть шлака, а также повышается загазованность окружающей средывследствие выделения фтора,Нефелин также введен в состав композиции для формирования жидкоподвижного шлака и повышения его рафиннрукьщей способности. Кроме того, нефелинсущественно повышает сыпучесть смеси,что весьма важно при формированиипорошковой проволоки. При содержаниинефелина в проволоке менее 5% еговлияние на свойства шлака мало. Введе 65 4ние нефелина в порошковую проволокув количестве более 10% нежелательно,так как в этом случае повышается температура плавления шлака из-за присутствия в его составе большого количествао ДЕОСтальная оболочка проволоки, с однойстороны, выполняет роль контейнера дляпорошкообразной смеси силикокальция,плавикового шпата и нефелина, с другойстороны, стальная оболочка при расплавлении в стали выполняет роль микрохолодильников, снижает перегрев стали итем самым повышает эффективностьмодифицирования. Для формирования оболочки порошковой проволоки для моднфицирования стали и сплавов применяютленту толщиной 0,2-0,5 мм из стали10, 08 КП и др. При меньшей толщинеленты затрудняется формирование проволоки иза возможного обрыва ленты,при толщине ленты большей 0,5 ммуменьшается коэффициент заполненияпроволоки порошками.Пример.Изготовлены опытные партии порошковой проволоки для модифицированиястали, состав которых приведен в табл. 1.Силикокальций, плавиковый шлат, нефелин дробят на шековой дробилке, затемразмалывают в шаровых мельницах, просеивают через сито с ячейкой 1 х 1 мм,и после перемешивания компонентов всмесителе шихта поступает на проволочный стан для формирования порошковойпроволоки. Для формирования оболочкииспользуют, ленту из стали 08 КП топщиной 0,5 мм. Порошковую проволоку формируют диаметром 4,5 мм. Изготовленную таким образом порошковую проволоку используют для модифицирования стали 17 ГС. Сталь 17 ГС выплавляют впечи МГП. Вес плавки 160 кг.После предварительного раскисления илегирования кремнием и марганцем иокончательного раскисления в печи алюминием и титаном сталь разливают в40 кг изложницы, куда заранее вводятпорошковую проволоку из расчета 2 кг/тстали.Химический состав стали 17 ГС, вес. %:углерод 0,18; кремний 0,54; марганец1,22; сера 0,023; фосфор 0,020; титан 0,02; алюминий 0,02.Иэ центральной зоны слитков вырезают продольные и покаречные темплетыдля контроля макроструктуры и дендритной структуры, а также заготовки образцов для металлографического анализа иб 096465 4 испытания механических свойств. Загс- пластичность на 15-20% выше, а удартовки обраэцов для испытании механи- ная вязкость при комнатной температу ческих свойств проходят нормализацию ре на 15-30% выше и на 30-70% выше при 930 С. Содержание неметалличео- при отрицательных температурах, ких включений в стали определяют в Опробованапорошковая проволока для индексах методом "Л в соответствии модифицирования стали композиций % 2 с ГОСТом 1778-70 (табл,1) при отливке 13-тонных листовыхРезультаты определения содержания слитков стали 17 ГС, Испытания показынеметаллических включений и механичео- вают, что качество поверхности слитков ких свойств приведены в табл. 2. 16 модифицированной стали выше, чем обы- Исследования показывают, что в слит- ных; выход годных листов на 1,5-2% ках стали, модифицированной предлагаь- выше по сравнению с обычной техноло-. мой порошковой проволокой, макрострук- гней. Кроме того, на 30-40% умень- тура более плотная и дендритная струк- шается объем зачистки слябов, тура более дисперсная цо сравнению со 5 Ожидаемый зкономический эффект от слитком стали, обработанной порошковой применения предлагаемой порошковой проволокой по прототипу, содержание. композиционной., проволоки для модифинеметаллических включений в 1,5-2 цирования стали составляет не менее раза ниже,при примерно равной прочности, 1 руб. на 1 т стали. Таблица 1 0 5 0 7 7(Пр 2 9,8 4,2 22,4 5 особности; материала.ва поверхности слительно содержит плавилин при следующем кентов, вес, %:10-305-10 и рафинируюшей спи улучшения качестка, ядро дополнит. фф ковый шлат и нефсоотношении компСилн кокальцнййПлавиковый шп изобре и орм олока для модиржащая ядро и стальную обо а я с я тем, мод ифипируюш Компоэипионная .прФнцирования стали, сопорошка силикокальциялочку, о т л и ч а юо, с целью повышен о ат996465 7 Нефелин 5-10,Стальная оболочка Остальное Исто пщки информации,принятые во внимание при экспертизеЗаказ 846/38 Тираж 566 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4