RU2000349C1

RU2000349C1 - Composition for steel alloying

Info

Publication number: RU2000349C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Андреевич Паршин; Валентин Алексеевич Захаров; кишев Николай Павлович Л; Серафим Ильич Тишаев; Николай Иванович Чернега; Михаил Владимирович Галкин; чев Виктор Николаевич Гор; Александр Сергеевич Мусатов; Анатолий Александрович Киричков; Борис Михайлович Могутнов
Original assignee: Владимир Андреевич Паршин
Priority date: 1992-01-08
Filing date: 1992-01-08
Publication date: 1993-09-07

Abstract

Лигатура дл обработки стали содержит , мас.% активный наполнитель 25-65, карбамид 30-65 и жидкое стекло 5-10 При этом активный наполнитель содержит один или несколько элементов из группы: кальций , силикокалыдий, алюминий, алюминиевый порошок, редкоземельные металлы, ферротитан, феррованадий, карбид кальци , магний, феррониобий, цирконий, смеси или сплавы на их основе 1 таблThe master alloy for processing steel contains, by weight, the active filler 25-65, urea 30-65 and liquid glass, 5-10 wt. Moreover, the active filler contains one or more elements from the group: calcium, silico-alkali, aluminum, aluminum powder, rare earth metals, ferrotitanium , ferrovanadium, calcium carbide, magnesium, ferroniobium, zirconium, mixtures or alloys based on them 1 table

Description

Изобретение относитс к металлургии, в частности к составам комплексных добавок дл легировани и модифицировани сталиThe invention relates to metallurgy, in particular to the compositions of complex additives for alloying and steel modification

В насто щее врем в промышленности и строительстве наход т широкое применение стали, упрочненные нитридообразую- щими элементами при их взаимодействии с азотирующими газами.At present, in industry and construction there is widespread use of steels reinforced with nitride-forming elements in their interaction with nitriding gases.

Известен сплав дл легировани стали, содержащий, мае %.A steel alloy alloy is known containing May%.

Ванадий5-50Vanadium 5-50

Ниобий5-50Niobium5-50

Азот6-12Nitrogen 6-12

ЖелезоОстальноеIronOther

(авторское свидетельство СССР № 928831 кл С 22 С 35/00, 1980)(USSR copyright certificate No. 928831 class C 22 C 35/00, 1980)

Недостатком этого сплава вл етс пониженное содержание азота, который находитс в св занном состо нии, что снижает степень его усвоени вследствие необходимости дополнительных затрат энергии дл разрушени этих св зей.A disadvantage of this alloy is a reduced nitrogen content, which is in a bound state, which reduces its absorption due to the need for additional energy expenditures to break these bonds.

Наиболее близкой к предложенному по технической сущности и достигаемому результату вл етс комплексна добавка дл обработки железоуглеродистых сплавов, содержаща , мас.%.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a complex additive for processing iron-carbon alloys, containing, wt.%.

Кремнийсодержащэ составл юща 15-79,9Silicon-containing component 15-79.9

Активный наполнитель0,1-65Active Filler 0.1-65

Жидкое стекло20-60Liquid glass 20-60

(авторское свидетельство СССР № 1242535, кл. С 22 С 35/00, 1984)(USSR copyright certificate No. 1242535, class C 22 C 35/00, 1984)

Недостатком данной добавки вл етс отсутствие в ее составе азотсодержащего элемента, что ограничивает область ее применени .The disadvantage of this additive is the absence of a nitrogen-containing element in its composition, which limits the scope of its application.

Дл стимулировани процессов нитри- дообразовани в стали предлагаетс проводить обработку жидкого металла лигатурой, в состав которой совместно с активным и жидким стеклом входит карбамидTo stimulate the processes of nitride formation in steel, it is proposed to carry out the treatment of liquid metal with a ligature, which together with active and liquid glass includes urea

Технический эффект который может быть получен при использовании предлагаемой лигатуры, заключаетс в повышении механических свойств и ударной в зкости стали за счет повышени степени усвоени азота, легирующих и модифицирующих элементовThe technical effect that can be obtained using the proposed ligature is to increase the mechanical properties and impact toughness of steel by increasing the degree of assimilation of nitrogen, alloying and modifying elements

7373

СWITH

ю о о оu o o o o

CJCj

чэche

оabout

Дл получени указанного технического Эффекта предлагаетс лигатура дл обработки стали, содержаща активный наполнитель , карбамид и жидкое стекло при следующем соотношении компонентов. 5 мас.%:In order to obtain the indicated Technical Effect, a master alloy for processing steel is proposed comprising an active filler, urea and liquid glass in the following ratio of components. 5 wt.%:

Активный наполнитель25-65Active Filler 25-65

Карбамид30-65Urea30-65

Жидкое стекло5-10Liquid glass 5-10

При этом активный наполнитель содер- Ю жит один элемент из группы: кальций, сили- кокальций, алюминий, алюминиевый порошок, редкоземельные металлы, ферро- титан или титан, феррованадий, карбид кальци , магний, феррониобий, цирконий, 15 смеси или сплаоы на их основе.The active filler contains one element from the group: calcium, silicocalcium, aluminum, aluminum powder, rare earth metals, ferro-titanium or titanium, ferrovanadium, calcium carbide, magnesium, ferroniobium, zirconium, 15 mixtures or alloys thereof basis.

Сущность предлагаемого технического решени заключаетс в том, что при контакте карбамида с расплавленной сталью происходит его разложение с выделением 20 азота. При этом азот выдел етс в атомарном виде, где он в 400 раз активнее,чем в молекул рном, поэтому он быстрее взаимодействует с компонентами активного наполнител , образу нитридные фазы. Кроме 25 того, на начальных стади х разложени карбамида выдел ютс азотирующие газы, которые затем превращаютс в водород, азот и окись углерода. В результате в пузыр х, проход щих через жидкий металл, и над аг- 30 регатом, в котором производитс обработка стали, образуетс восстановительна атмосфера , что позвол ет уменьшить угар легкоокисл ющихс элементов и раскислителей, которые содержатс в ак- 35 тивном наполнителе лигатуры. Кроме того, -при присадке лигатуры, содержащей карбамид , на дно ковша или изложницы происходит интенсивное перемешивание металла. Жидкое стекло используетс как св зующее 40 при брикетировании предлагаемой лигатуры . Количественное соотношение компонентов предлагаемой лигатуры выбирали из условий получени максимального технического эффекта.45The essence of the proposed technical solution lies in the fact that upon contact of urea with molten steel, it decomposes with the release of 20 nitrogen. In this case, nitrogen is liberated in atomic form, where it is 400 times more active than in molecular form; therefore, it interacts faster with the components of the active filler to form nitride phases. In addition, nitriding gases are released in the initial stages of the decomposition of urea, which are then converted to hydrogen, nitrogen and carbon monoxide. As a result, a reducing atmosphere is formed in the bubbles passing through the liquid metal and over the unit in which the steel is processed, which reduces the fumes of the easily oxidizing elements and deoxidants contained in the active ligature filler. In addition, when a master alloy containing urea is added to the bottom of the bucket or mold, the metal is intensively mixed. Liquid glass is used as a binder 40 for briquetting the inventive ligature. The quantitative ratio of the components of the proposed ligature was chosen from the conditions for obtaining the maximum technical effect.

При введении карбамида менее 30 мас.% снижаетс эффект образовани нит- ридной фазы из-за недостатка азота. Введе- ние карбамида более 65 мас.% нецелесообразно, так как снижаетс коли- 50 чество наполнител и его недостаточно дл того, чтобы св зать весь азот в нитридные фазы.With the introduction of urea of less than 30 wt.%, The effect of the formation of the nitride phase is reduced due to a lack of nitrogen. The introduction of urea of more than 65 wt.% Is impractical, since the amount of filler is reduced and it is insufficient to bind all nitrogen to the nitride phases.

При введении активного наполнител , в состав которого вход т различные раскис- 55 лители и легирующие элементы, менее 25 мас.% его будет недостаточно дл полногоWith the introduction of an active filler, which includes various deoxidants and alloying elements, less than 25 wt.% It will not be enough to fully

св зывани азота, выдел ющегос при разложении карбамида, а при введении его более 65 мас.% будет недостаточно карбамида, чтобы при его разложении св зать весь наполнитель в нитридные фазы.the binding of nitrogen released during the decomposition of urea, and with the introduction of more than 65 wt.% there will be insufficient urea to bind all the filler to nitride phases upon decomposition.

Жидкое стекло вводитс в лигатуру в количестве 5-10 мас.% Введение его менее 5 мас.% недостаточно дл прочного св зывани элементов лигатуры и при получении брикета прочность его будет недостаточной, а введение его более 10 мас.% технически нецелесообразно, так как снижает массу полезных компонентов лигатуры.Liquid glass is introduced into the ligature in an amount of 5-10 wt.%. Introduction of less than 5 wt.% Is insufficient for strong bonding of the ligature elements and upon receipt of the briquette its strength will be insufficient, and its introduction of more than 10 wt.% Is technically impractical, as it reduces a lot of useful components of the ligature.

Пример. Порошок или стружку легирующих элементов ил.и ферросплавов пере- мешивают с порошком карбамида, в полученную смесь добавл ют жидкое стекло и брикетируют при давлении прессовани 50-100 кгс/см2 и сушат на воздухе. Полученные брикеты используют дл модифицировани и легировани стали.Example. The powder or shavings of alloying elements of sludge and ferroalloys is mixed with carbamide powder, liquid glass is added to the resulting mixture and briquetted at a pressing pressure of 50-100 kgf / cm2 and dried in air. The resulting briquettes are used to modify and alloy steel.

Металл (сталь марки 09Г2С) выплавл ли в 160 т конвертере с раскислением и микролегированием в сталеразливочном ковше. Микролегирование осуществл ли брикетами , изготовленными в соответствии с за вленным составом лигатуры из расчета 2,0 кг/т стали. Металл разливали в изложницы, после обжати слитков заготовки прокатывали на ширококонечные балки с толщиной стенки более 12,5 мм.Metal (grade 09G2S steel) was smelted in a 160 ton converter with deoxidation and microalloying in a steel casting ladle. Microalloying was carried out with briquettes made in accordance with the claimed composition of the ligature at the rate of 2.0 kg / t of steel. The metal was poured into molds, after crimping the ingots, the billets were rolled onto wide-pointed beams with a wall thickness of more than 12.5 mm.

Технические показатели опытных плавок , полученных с использованием предложенной и известной лигатур, приведены в таблице. Из данных таблицы следует, что оптимальные результаты по повышению механических свойств и ударной в зкости получены при использовании предлагаемого состава лигатуры. Technical indicators of experimental swimming trunks obtained using the proposed and known ligatures are shown in the table. From the data of the table it follows that the optimal results for improving the mechanical properties and impact toughness were obtained using the proposed composition of the ligature.

Claims

1. A master alloy for processing steel, containing an active filler and liquid glass, characterized in that it additionally contains urea in the following ratio of components, wt.%:

active filler 25-65

carbamide 30-65

water glass 5-10

2. Ligature pop 1. characterized in that the active filler contains one or more elements from the group: calcium, silicocalcium. aluminum, aluminum powder, rare-earth metals, ferrotitanium, titanium, ferrovanadium, calcium carbide, magnesium, ferroniobium zirconium, mixtures or alloys based on them

Table continuation