Способ получения коррозионностойкой стали

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХсОциАлисти 1 ескихРЕСПУБ/1 ИК 78851 А 1)9) 51)5 С 21 С 5/52 ОСУДАРСТВЕННЫИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ АНИ К А Изобретение лургии, в частност рованной титано стали, предназна особотонкостенн ние зачес кими к ввода в и соотно- рисадок- воздейст - алюмиие стали, ную цель, нен ность ключений СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Днепропетровский металлургический институт(56) Авторское свидетельство СССР 1 ч. 767218, кл. С 21 С 5/52, 1980.Авторское свидетельство СССР М 840135, кл. С 21 С 5/52, 1981.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРРОЗИОННОСТОЙКОЙ СТАЛИ(57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к получению стабилизированной титаном коррозионностойкой относится к чернои метали к получению стабилизим корроэионностойкой ч нной для производстваэлектрополированных труб,Цель изобретения - уменьш грязненности стали неметалл включениями.Указанные режимы - порядо расплав элементов, их количество шение между ними, время ввода п существенно усиливают эффект вия каждого вводимого элемента ния, РЗМ, титана на рафинирован что позволяет достичь поставлен т.е. получить минимальную загряз стали при условии образования в стали, преднаэначеннои для производства особотонкостенных электрополированных труб, Целью изобретения является уменьшение загрязненности стали неметаллическими включениями. При получении коррозионностойкой стали в качестве раскислителей используются А, РЗМ и Т, причем присадку алюминия осуществляют в количестве 2,1-3,0 кг/т расплава, затем присаживают РЗМ в количестве 0,6-1,0 кг/т, при их массовом соотношении 1;(0,25 - 0,36) соответственно, а титан дополнительно присаживают на дно ковша в количестве, в 3-44 раза превышающим массу титана, присаживаемую в печь. Причем алюминий, РЗМ и титан присаживают в печь за 8 - 12, 4-7 и 2 - 3 мин до выпуска плавки соответственно, Увеличивается выход годного на 30, 1 з.п. ф-лы, 3 табл. определенного типа, не разрушающегося О при деформации.В ведение в расплав алюминия в количестве 2,1 - 3,0 кг/т до присадки РЗМ обеспечивает глубокое раскисление стали и О создает условия для реакции РЗМ не только СЛ с кислородом, но и серой с образованием ъ глобулярных, легко удаляемых из расплава оксисульфидов РЗМ. Это. в свою очередь, предотвращает образование карбосульфидов титана после присадки его в печь и создает условия для преимущественного взаимодействия титана с азотом и углеродом.Вводить алюминий в количестве менее 2,1 кг/т неэффективно с точки зрения наиболее полного связывания кислорода, Избыток алюминия (свыше 3 кг/т) приводит кобразованию крупных скоплений корунда в литом металле,Введение РЗМ менее 0,6 кг/т неэффективно, так как сера не в полной мере связывается в глобулярные оксисульфиды и после ввода титана могут образовываться его карбосульфиды.Превышение количества РЗМ свыше 1,0 кг/т влецет за собой перемодифицирование стали, приводящее к загрязнению литого металла скоплениями оксидов РЗМ, а также к огрублению микро- и макроструктуры, что значительно ухудшает механические свойства стали,Соотношение алюминия и РЗМ 1:(0,25 - 0,36) необходимо для обеспечения условий образования мелкодисперсных и прочных включений алюминатов РЗМ, не разрушающихся при деформации литой стали, что позволяет получить требуемый уровень чистоты по оксидньм вклюцениям в готовой стали,Изменения отношения алюминия к РЗМ, например 1:0,24, приводит к изменению химического состава и формы неметаллических включений. При этом образуются относительно крупные и хрупкие двухфазные оксиды, состоящие иэ А 2 Оз и соединений типа КАУО, разрушающиеся при прокатке стали.Изменение отношения А и РЗМ, например 1:0,37, также приводит к изменению химического состава и формы оксидных включений, Это не дает воэможности получить требуемый тип включений и чистоту стали, так как в этом случае образуются двухфазные включения, состоящие из ВхАУО и оксидов РЗМ, разрушающиеся при деформации стали,Согласно ГОСТУ содержание титана в стали должно быть равно пятикратному содержанию углерода, поэтому его содержание(при содержании С = 0,08 ) равно 0,4%, Комбинированный ввод Т в печь и в ковш в соотношении 1;(3-4) позволяет более эффективно связать углерод и азот. При этом повышается на 5 - 10% усвоение титана расплавом.Изменение отношения титанавводимого в ковш и печь, к титану, присаживаемому в печь (например, 1:2,9), приводит к появлению оксидов титана и увеличению загрязненности литой стали неметаллическими включениями,Величина отношения, равная, например, 1:4,1, снижает неэффективность удаления включений оксидов, нитридов и карбонитридов иэ расплава в печи и во время выпуска при этом не исключается образование крупных скоплений нитридов и10 15 20 30 35 40 45 50 55 карбонитридов совместно с оксидами, возникающими в результате вторичного окисления титана, и загрязнение ими литойстали.Присадка алюминия более чем эа 12 мин до выпуска плавки приводит к вторичному насыщению кислородом и снижению эффекта воздействия последующих присадок, а менее чем за 8 мин - не обеспечивает полного протекания процессов растворения, соединения с кислородом и удаления продуктов реакций, что превышает загрязненность стали оксидами алюминия и не позволяет получить требуемый тип стали. Присадка РЗМ более чем за 7 мин до выпуска приводит к тому, что РЗМ совместно с алюминием реагируют с кислородом и не связывают серу, а менее чем эа 4 мин - не обеспечивает полноту протекания процессов растворения, химического соединения и удаления продуктов реакций. Ввод титана более чем за 3 мин способствует одновременному протеканию реакций между кислородом, серой и РЗМ и кислородом, серой и титаном, при этом будут образовываться крупные сложные включения оксидов и карбосульфиды титана, снижается его стабилизирующая эффективность, менее чем за 3 мин - не обеспецивается время для протекания процессов образования и удаления нитридов и карбонитридов титана.Таким образом, только при соблюдении всех укаэанных режимов и соотношений между элементами можно получить требуемый тип неметаллицеских включений и уровень загрязненности стали.В идентичных лабораторных условиях проводят сопоставительный анализ загрязненности различными типами неметаллических включений и механических свойств литой стали марки 08 Х 18 Н 10 Т, полученной по предлагаемому и известному способам.П р и м е р, Химический состав исследуемых сталей соответствует ГОСТУ.Сталь выплавляют в дуговой печи емкостью 1 т. Варьируют количество присаживаемых элементов и время их ввода в метам (табл. 1 и 2 соответственно), Сталь разливают в изложницы на слитки массой 1 т, которые катают на трубную эаготовкуф 100. Пробы для контроля загрязненности неметаллическими включениями и определения механических свойств отбирают от заготовок головной и донной частей слитка.Как видно из табл. 1, в вариантах 1 и 4 представлены запредельные значения РЗМ и, хотя содержание А и соотношение А и РЗМ находятся в предлагаемых пределах, но изменение содержания РЗМ приводит к увеличению загрязненности стали неметал 1678851лическими включениями. К такому же результату приводят запредельные количества алюминия при предлагаемом количестве РЗМ и сохраняющемся в пределах способа соотношении А и РЗМ (варианты 5 и 8), несохранение предлагаемого соотношения А и РЗМ при количествах А и РЗМ в предлагаемых пределах (варианты 9 и 12), и изменения для соотношения массы титана, присаживаемого в ковш и печь(варианты 13 и 16).Предлагаемый способ позволяет не только уменьшить общую загрязненность стали неметаллическими включениями, но и получить включения оксидов наиболее благоприятного химического состава (малоразрушающиеся при прокатке), что исключает возникновение строчек при деформации стали. В стали, полученной по предлагаемому способу, типичными неметаллическими включениями являются мелкие и прочные алюминаты РЗМ (ЯхАуО), оксисульфиды РЗМ, а также равномерно распределенные нитриды и карбонитриды титана. Эти включения не разрушаются при прокатке, не склонны к образованию строчек и не оказывают отрицательного влияния на свойства стали,Коррозионностойкую сталь легируют титаном, как стабилизирующим элементом, связывающим углерод и азот и прочные соединения. При предлагаемом способе увеличивается усвоение титана при легировании эа счет более глубокого раскисления стали и рационального способа ввода в расплав и повышается стабилизирующий эффект титана, т,е. способность связывать углерод и азот в стали, так как уменьшаются его потери, связанные с образованием оксидов и карбосульфидов титана.Сталь, полученная предлагаемым способом, полностью удовлетворяет требова 5 ниям ТУ и пригодна для производства особотонкостенных электрополированных труб.Механические свойства стали остаются приэтом практически неизменными (табл. 3).В результате использования предлагае 10 мого способа раскисления и микролегирования стали 08 Х 18 Н 10 Т увеличиваетсявыход особо тонкостенной трубной заготовки, отвечающей повышенным требованиямпо содержанию неметаллических включе 15 ний для производства электрополированных труб на 30,Ф о р мул а изобретен ия1. Способ получения коррозионностойкой стали, включающий расплавление ших 20 ты, предварительное раскисление илегирование ферросплавами с последующей присадкой в печь редкоземельных металлов, алюминия и титана и выпуск в ковш,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью25 уменьшения загрязненности стали неметаллическими включениями, присадку алюминия осуществляют в количестве 2,1 - 3,0кг/т расплава, затем присаживают редкоземельные металлы в количестве 0,6 - 1,0 кг/т30 при их массовом соотношении 1:(0,25 - 0,36)соответственно, а титан дополнительноприсаживают на дно ковша в количестве, в3-4 раза превышающем массу титана, присаживаемого в печь.35 2. Способ поп.1, отличающийсятем, что алюминий, редкоземельные металлы и титан присаживают в печь за 8 - 12, 4 - 7и 2 - 3 мин до выпуска плавки соответственно.4010 1678851 Таблича 3 Составитель И.ЧепиковаТехред М.Моргентал КорректоР О.Ципле Редактор Н.Яцола Заказ 3183 Тираж 376 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101