ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 11 С 21 С 7/ у " ЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСНОМУ ТЕЛЬ СТ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(7) Украинский ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский институт металлов(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 398627, кл. С 21 С 5/52, 1973.2. Меликов В.А. и др. Технологияраскисления, модифицирования и микролегирования рельсоврй стали комплексной кремнийтитановой лигатурой.Сб, "Повышение качества железнодорожных рельсов и колес", Харьков,УкрНИИМет, 1982, с. 25-26,801117323(54)(57) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ И МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ, включающий присадку в расплав микролегирующего сплава в смеси с силикомагни ем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения загрязненности стали неметаллическими включениями, улучшения усвоения модифицирующих и снижения угара легирующих элементов, в смеси с силикомагнием в расплав вводят силикомарганецтитан в количестве 4-8 кг/т при соотношении в смеси титана, кремния, марганца и магния соответственно 1:(8-20) :(32-74):(0,4-1,6)Изобретение относится к производству стали, в частности к производству рельсовой стали.Известен способ производства стали .для железнодорожных рельсов, по которому сталь раскисляют в ковше смесью, состоящей из силикокальция в количестве 2-2 5 кг/т и ферротитааа - "/ Г 5Указанный способ по сравнению с Оаприменяющимся в настоящее время раскислением стали в ковше ферросилицием и алюминием обеспечивает снижение загрязненности металла страчечными оксидными включениями, 15Недостатком способа является повышенный угар марганца, который ввоЪдится для предварительного раскисленгц магглгга в печь, в виде ферромарганца или силикомарганца. Другим . 20 недостаткам указанного способа является нестабильное усвоение силикакальция, - сплав этот легкий (почти в 2 раза легче жидкой стали), поэтому всплывает ца поверхность стали и 25 сгорает эа счет кислорода атмосферы. Мала гамагает улучшению усвоения ввод сггпикакальция в смеси с тяжелым феррагяагам, так как последний вводится в небольном количестве 30 0,4-2 кг/т, Из-эа этого загрязняется атмосфера, не все включения модифицируются, Суммарная загрязненность стали находгпся на уровне или превышает ега па сравнению с обычным раскисленисм Ферросилицием и алюминием. Причел в металле наблюдаются строчки цитридов и карбонитридов титана, которые по неблагоприятному воздействию ца эг;сплуатаццоцную стойкость рельсов аггаггогггчггьг, оксидным строчкам. С нестабильным усвоением силцкокальция связан также перевод ва ЕЕ класс окала 257 термоупрочненцых рельсов вследствце пониженной ударной вязкости,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является способ раскисления рельсовой стали в конше сцлцкомагнием и силикотитановым сплавами 25,К недостаткам известного способа можно отцести то, что предварительное раскисление стали также осуществляется в печи силикомарганцем или 55 ферромарганцем, что приводит к ловышецному угару марганца и кремния. Сгглгкатцтан имеет высокое содержание 323 2титана (окала 367), поэтому его вводят небольшое количество - 0,1-0,15 кг/тстали, Поэтому при малейших неувязках (заклинивание небольшой порцииЯг.Т 1 в течке бункера, задержка в шлаке части сплава и т,п,) имеют местовыпады па содержанию титана в стали,Силикамагний имеет небольшую плотность (около 3 г/см), поэтому в значительном количестве всплывает и угорает на зеркале металла. Малое количество вводимого сравнительно тяжелого силикотитана не может улучшитьпогружение силикомагния,Наконец, при применении известногоспособа также образуются тугоплавкие включения Бг.02- М 80- Т 102,которые плохо всплывают и загрязняютметалл,Целью изобретения является снижение загрязненности стали неметаллическими включениями, улучшение усвоения модифицирующих и снижение угаралегирующих элементов.Для достижения указанной цели паспособу раскисления и микралегиравация рельсовой стали, включающемуприсадку в расплав микролегирующегосплава в смеси с силикомагнием, всмеси с силикомагнием в расплав вводят силикомарганецтитан в количестве4-8 кг/т при соотношении в смеси титана, кремния, марганца и магниясоответственно 1;(8-20):(32-74)::(0,4-1,6).В качестве силикамарганецтитана может быть использован сплав, содержащий, мас.7:Кремний 10-25 Марганец 50-80 Титан 1,5-6 Железо и примеси ОстальноеСплав имеет большуо плотность(окола 6 г/см), хорошо погружается в металл, обеспечивая стабильно высокое усвоение титана, сравнительно низкий угар марганца (по сравнению с вводом его в печь)В качестве силикомагния можетбыть использован сплав, содержащий, мас. 7.:Кремний 40-60 Магний 2-6.Железо и примеси ОстальноеСоотношение кремния и магния в этом сплаве обеспечивает улучшение его усвоения за счет ввода с боль 1117323 4шим количеством тяжелого силикомарганецтитана и снижение окисленностиметалла в основном эа счет кремния,благодаря чему достигается достаточно полное использование магния длянепосредственного воздействия наструктуру металла.Отношение БМ 8:БМпТ 1 должнобыть не менее 0,25, чтобы обеспечить получение включений благоприят Оной природы (802- ТЮ 2- МпО - МдО)и ввести в металл достаточное количество магния, предупреждающего образование цементитной сетки по грани-цам зерен, В противном случае ловышается содержание окислов и нитридов титана в металле, увеличиваетсяугар кремния, марганца и титана изза недораскислекности металла.При отношении, большем 1,0, в смеси будет большое количество легкогосиликомагния, который буДет частичновсплывать на зеркало металла и сгорать за счет кислорода атмосферы.При этом усвоение магния снижается 25с 57-70 до 45,87, увеличивается также содержание неметаллических включений в металле.Введение смеси с указанным соотношением титана, кремния, марганца имагния 1:(8-20):(32-74):(0,4-1,6)обеспечивает образование включенийтипа 80- Т 102- МпО - МяО с т.пл.1300-1400 С, т.е. значительно ниже0температуры эатвердевания стали. Поэтому включения находятся в стали вжидком состоянии, хорошо коалесцируют и всплывают; Оставшиеся мелкиевключения будут иметь благоприятнуюглобулярную форму, т.е, практически 40не будут оказывать отрицательноговоздействия на эксплуатационную стойкость проката,Указанное соотношение компонентов45 в смеси обеспечивает также формирование дисперсной структуры с межпласти- ночным расстоянием в перлите 1,0- 1,5 мкм и предупреждает выделение цементитной сетки по границам зерен.50Уменьшение содержания кремния в смеси приводит к повьппенному угару магния и к увеличению межпластиночного расстояния в перлите (в конечном счете к снижению механических свойств 55 металла), Соответствующим образом действует и снижение содержания магния в смеси. Увеличение содержация кремния в смеси нецелесообразно с точки зрения обеспечения требуемого химического состава большинства спокойных марок стали. При увеличении содержания магния в смеси избыток его испаряется (температура кипения магния значительно ниже температуры жидкой стали) и загрязняет атмосферу,Оптимальное количество вводимого со смесью титана равно 0,01-0,0357 При меньшем количестве титана не обеспечивается диспергирование структуры металла, при большем - не исключается образование избыточных количеств нитридов и карбоцитридов титана, вытягивающихся в строчки и оказывающих отрицательное воздействие на эксплуатационную стойкость проката.Уменьшение содержания марганца в смеси приведет к ухудшению усвоения магния и титана, так как смесь станет легкой. Увеличение марганца в смеси нецелесообразно, так как может привести к неравномерному его распределению по объему ковша и к охлаждению металла.Одновременное введение силикомарганецтитанового сплава в количестве 4-8 кг/т и силикомагния позволяетснизить угар марганца, увеличиваетстепень использования титана и магния, повышает степень раскисленностиметалла, предотвращает образованиецементитной сетки. При этом изменяется природа неметаллических включений, что обеспечивает хорошее удаление ихиз металла. Поэтому снижается суммарное количество включений и резкоуменьшается длина строчек их в металле.Смесь готовят из дробленьж сплавов с размером кусков силикомарганецтитана до 50 мм и силикомагния до80 мм, Смесь вводят после наполненияковша на 1/4-1/3 высоты,П р и м е р, Сталь марки М 76 выплавляют в 200-килограммовой индукционнойпечи. По достижении содержания углерода в металле 0,67-0,703 и температуры 1580-1600 С в печьОвводят силикомарганец или ферромарганец из расчета получения в металле марганца 0,3-0,62. Металл выпускают в ковш емкостью 50 кг. После наполнения ковша на 1/4-1/3 высоты вводят смесь силикомарганецтитана в количестве 4-8 кг/т и силикомагния в ко1117323 Согласно данным опытной проверки предлагаемый способ в сравнении с известным дает снижение загрязненности стали неметаллическими включениями в 2-2,2 раза; уменьшение угара марганца в 1,8-2,2 раза; кремния в 1,6-1,9 раза; титана - в 1,8-2,1 раза; повышение степени усвоения магния в 1,6-2,0 раза.Лучшие результаты получены при ,применении вариантов 2-4.Кроме тогов полученном металле имеются только точечные нитриды и карбонитриды титана, тогда как при применении известного способа длина строчек этих соединений достигает 1,8 мм; длина строчек окисных. включений снижается с 1,7 до 0,2 мм (оценка по максимальной длине); ударная вязкость металла в термоупрочненном состоянии повышается с 295 до 390 кДж/м,Расход раскислителей в ковш, кг/т БМпТ БМ 8 Б 1 Т Отношение Т 1:Б:Мп:И 8 Химический состав стали, 7 С Мп Бд Б0,30 0,020 0,76 0,92 0,77 0,96 0,78 0,95 0,77 0,89 0,31 0,021 0,29 0,02340,023 Нет 3 0,12 6 (по известно- му способу) Продолжение таблицы Вариант Содержание неметаллическихвключений, 7 Угар элементов Химический состав стали, .% УсвоениеМ, Е Б 1 Т 1 Мп Р Т 1 0 окислов нитрндов и карбонитридов10,090,008 0,0038 0,0085 0,0012 2 0,018 0,010 0,0036 0,0075 0,0009 3 0,018 0,013 0,0034 0,0067 0,0007 0,0008 личестве 2-4 кг/т, Металл во втором ковше раскисляют аналогичным образом,Затем в печь добавляют силикомарганец или Аерромарганец из расчета получения в металле 0,97 марганца. 5 Металл выпускают в два ковша емкостью по 50 кг. После наполнения их на 1/4-1/3 высоты вводят силикомагнйй в количестве 3 кг/т и силикотитан в количестве 0,12 кг/т.0 Слитки прокатывают на заготовку - квадрат 56 мм. По одной заготовке, изготовленной по предлагаемому и известному способам, подверга ют,закалке в масле.От неэакаленных и закаленных заготовок отбирают пробы для изучения химического состава, природы, распределения и содержания неметаллических 20 включенИЙ механических свойств и др.Результаты приведены в таблице. 3 9 4 1 Нет 1:9 31:1,74 4 -"- 1;20:32:16 6,5 3 -"- 1:14:54:1,1 2 - 1 8:74:0,4 8,3 1,9 -"- 1:7:75;0,35 4 0,09 0,05 0,0035 0,0080 18)6 16,2 38,1 45,8 16,3 12,4 28,3 57,4 13 у 1 12 фЗ 2412 68 ь 3 4,1 14,1 25,1 70,81117323 Продолжение таблицы Химический состав стали, 7 Вариант Усвоение Ми, 7Содержание неме- гар элементов таллических вклю чений, 7. Мп 0 5. 0020 О, 020 О, 0041 О, 0089 О, 0014 16,8 16,5 29,8 72,6 Составитель И. Олесеюк Редактор Н, Егорова Техред З.Палий Корректор А. ОбручарЗаказ 7153/17 Тираж 539 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 6.

Смотреть

Заявка

3587986, 06.05.1983

УКРАИНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТАЛЛОВ

ТРИШЕВСКИЙ ИГОРЬ СТЕФАНОВИЧ, СТЕПАНОВ ВЛАДИМИР АНДРЕЕВИЧ, ДОНЕЦ ИГОРЬ ДЕНИСОВИЧ, ПАЛЯНИЧКА ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ, ГОРДИЕНКО МИХАИЛ СИЛОВИЧ, МЕЛЕКОВ ВИКТОР АЛЕКСЕЕВИЧ, ПЛОХИХ ВЛАДИМИР АНДРЕЕВИЧ, АНДРЕЕВ БОРИС КОНСТАНТИНОВИЧ, ВИХЛЕВЩУК ВАЛЕРИЙ АНТОНОВИЧ, ВЕЛИКАНОВ АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ, ДЪЯКОНОВ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ, НОСОЧЕНКО ОЛЕГ ВАСИЛЬЕВИЧ, БРЫЗГУНОВ КИРИЛ АНТОНОВИЧ, ВИСТОРОВСКИЙ НИКОЛАЙ ТРОФИМОВИЧ, ЛЮБОРЕЦ ИГОРЬ ИВАНОВИЧ, ЕРКО ВЛАДИМИР ИЛЬИЧ, ЖОВТЯК АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: C21C 7/06

Метки: микролегирования, раскисления, рельсовой, стали

Опубликовано: 07.10.1984

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1117323-sposob-raskisleniya-i-mikrolegirovaniya-relsovojj-stali.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ раскисления и микролегирования рельсовой стали</a>

Похожие патенты