RU2606691C1 - Flux for electroslag remelting - Google Patents

Flux for electroslag remelting Download PDF

Info

Publication number
RU2606691C1
RU2606691C1 RU2015136365A RU2015136365A RU2606691C1 RU 2606691 C1 RU2606691 C1 RU 2606691C1 RU 2015136365 A RU2015136365 A RU 2015136365A RU 2015136365 A RU2015136365 A RU 2015136365A RU 2606691 C1 RU2606691 C1 RU 2606691C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flux
steel
anf
oxide
electroslag remelting
Prior art date
Application number
RU2015136365A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Федорович Дегтярев
Владимир Николаевич Скоробогатых
Николай Петрович Аносов
Любовь Юрьевна Гордюк
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ"
Priority to RU2015136365A priority Critical patent/RU2606691C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2606691C1 publication Critical patent/RU2606691C1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/10—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/54—Processes yielding slags of special composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/16—Remelting metals
    • C22B9/18—Electroslag remelting

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, in particular, to fluxes for electroslag technologies, for steel production and for refinement and modification of steel. Flux ANF-6-1 additionally contains cerium fluoride in the following proportions, wt %: flux ANF-6-1 75–80, cerium fluoride 20–25.
EFFECT: invention allows to increase modifying capacity of flux and impact strength of steel at low temperatures, as well as reduce content of non-metallic inclusions in steel.
1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к флюсам для электрошлаковых технологий, и может быть использовано в сталелитейном производстве для электрошлакового переплава, а также для рафинирования и модифицирования сталей.The invention relates to metallurgy, in particular to fluxes for electroslag technologies, and can be used in the steel industry for electroslag remelting, as well as for the refinement and modification of steels.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано при изготовлении стальных деталей, работающих при температурах до минус 60°С.The invention can most effectively be used in the manufacture of steel parts operating at temperatures up to minus 60 ° C.

Известен флюс для электрошлакового переплава стали, содержащий фторид кальция, кремнезем и оксиды редкоземельного металла (РЗМ) при следующем соотношении, мас. %:Known flux for electroslag remelting steel containing calcium fluoride, silica and rare earth oxides (REM) in the following ratio, wt. %:

Фторид кальцияCalcium fluoride 40-6040-60 КремнеземSilica 10-4010-40 Оксиды РЗМREM oxides 10-4010-40

(SU 1290709, С21С 5/54, опубликовано 30.07.1994).(SU 1290709, C21C 5/54, published 07/30/1994).

Недостаток известного флюса состоит в том, что флюс имеет пониженную жидкотекучесть, причем восстановление РЗМ происходит медленно, что снижает модифицирующую способность флюса, так как количество перешедшего в металл РЗМ не достаточно для повышения физико-механических свойств металла.A disadvantage of the known flux is that the flux has a low fluidity, and the recovery of rare-earth metals occurs slowly, which reduces the modifying ability of the flux, since the amount of rare-earth metals transferred to the metal is not enough to increase the physicomechanical properties of the metal.

Известен флюс для электрошлакового переплава стали, содержащий фторид кальция, оксид кремния и соединения РЗМ в виде оксифторидов РЗМ при следующем соотношении компонентов, мас. %:Known flux for electroslag remelting steel containing calcium fluoride, silicon oxide and rare-earth metals in the form of rare-earth oxyfluorides in the following ratio, wt. %:

Фторид кальцияCalcium fluoride 40-6040-60 Оксид кремнияSilica 10-4010-40 Оксифториды РЗМREM oxyfluorides 10-4010-40

(SU 1621521, С21С 5/54, опубликовано 15.08.1994).(SU 1621521, C21C 5/54, published 08/15/1994).

Недостатком такого флюса является то, что флюс также имеет пониженную жидкотекучесть, причем восстановление РЗМ происходит медленно, что снижает модифицирующую способность флюса и приводит к затруднению проведения процесса электрошлакового переплава.The disadvantage of this flux is that the flux also has a low fluidity, and the recovery of rare-earth metals occurs slowly, which reduces the modifying ability of the flux and makes it difficult to conduct the electroslag remelting process.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является флюс для электрошлаковых технологий АНФ-6-1, содержащий оксид алюминия, оксид кальция, оксид кремния, углерод, оксид железа, серу, фосфор, оксид титана и фторид кальция при следующем соотношении компонентов, мас. %:The closest in technical essence and the achieved result is a flux for electroslag technologies ANF-6-1, containing aluminum oxide, calcium oxide, silicon oxide, carbon, iron oxide, sulfur, phosphorus, titanium oxide and calcium fluoride in the following ratio of components, wt. %:

Оксид алюминияAluminium oxide 25-3125-31 Оксид кальцияCalcium oxide ≤8,0≤8.0 Оксид кремния (IV)Silica (IV) ≤2,5≤2.5 УглеродCarbon ≤0,05≤0.05 Оксид железа (III)Iron oxide (III) ≤0,5≤0.5 СераSulfur ≤0,05≤0.05 ФосфорPhosphorus ≤0,02.≤0.02. Оксид титана (IV)Titanium oxide ≤0,05≤0.05 Фторид кальция Calcium fluoride остальноеrest

(ГОСТ 30756-2001 «Флюсы для электрошлаковых технологий». Общие технические условия, дата введения 2005.07.01, таблица 1).(GOST 30756-2001 "Fluxes for electroslag technologies". General specifications, date of introduction 2005.07.01, table 1).

Недостатком известного флюса является его низкая модифицирующая способность и достаточно большое содержание неметаллических включений.A disadvantage of the known flux is its low modifying ability and a sufficiently high content of non-metallic inclusions.

Целью изобретения является повышение модифицирующей способности флюса, повышение ударной вязкости стали при низких температурах и снижение содержания неметаллических включений.The aim of the invention is to increase the modifying ability of the flux, increase the toughness of steel at low temperatures and reduce the content of non-metallic inclusions.

Технический результат достигается тем, что флюс для электрошлакового переплава содержит флюс АНФ-6-1 и фторид церия при следующем соотношении компонентов, мас. %:The technical result is achieved in that the flux for electroslag remelting contains flux ANF-6-1 and cerium fluoride in the following ratio of components, wt. %:

Флюс АНФ-6-1Gumboil ANF-6-1 75-8075-80 Фторид церияCerium fluoride 20-2520-25

Технический результат также достигается тем, что флюс АНФ-6-1 содержит оксид алюминия, оксид кальция, оксид кремния, углерод, оксид железа, серу, фосфор, оксид титана и фторид кальция при следующем соотношении компонентов, мас. %:The technical result is also achieved in that the flux ANF-6-1 contains alumina, calcium oxide, silicon oxide, carbon, iron oxide, sulfur, phosphorus, titanium oxide and calcium fluoride in the following ratio of components, wt. %:

Оксид алюминияAluminium oxide 25-3125-31 Оксид кальцияCalcium oxide 4,0-8,04.0-8.0 Оксид кремния (IV)Silica (IV) 1,0-2,51.0-2.5 УглеродCarbon 0,01-0,050.01-0.05 Оксид железа (III)Iron oxide (III) 0,03-0,50.03-0.5 Оксид титана (IV)Titanium oxide 0,01-0,050.01-0.05 СераSulfur 0,01-0,050.01-0.05 ФосфорPhosphorus 0,007-0,020.007-0.02 Фторид кальцияCalcium fluoride остальноеrest

Сочетание известного флюса АНФ-6-1 в количестве 75-80 мас. % с добавкой 20-25 мас. % фторида церия приводит к очищению междендритных участков металла, полученного электрошлаковым переплавом, от неметаллических включений. Благодаря своей высокой поверхностной активности церий модифицирует металлическую основу стали, вызывает более значительное снижение загрязненности стали сульфидами, что обеспечивает значительное повышение ее ударной вязкости при температуре до минус 60°С и очищение границ зерен. Церий оказывает большое влияние на хладостойскость стали, значительно сдвигая порог хладостойкости в сторону низких температур.The combination of the known flux ANF-6-1 in the amount of 75-80 wt. % with the addition of 20-25 wt. % cerium fluoride leads to the purification of the interdendritic sections of the metal obtained by electroslag remelting from non-metallic inclusions. Due to its high surface activity, cerium modifies the metal base of the steel, causes a more significant decrease in steel contamination with sulfides, which provides a significant increase in its impact strength at temperatures up to minus 60 ° C and cleansing grain boundaries. Cerium has a great influence on the cold resistance of steel, significantly shifting the cold resistance threshold towards low temperatures.

В таблице представлены данные сравнения известного флюса и флюса по изобретению.The table shows the comparison data of the known flux and flux according to the invention.

Флюс АНФ-6-1 имел следующий состав, мас. %: оксид алюминия 27,5; оксид кальция 6,3; оксид кремния (IV) 1,8; углерод 0,04; оксид железа (III) 0,3; оксид титана (IV) 0,03; сера 0,04; фосфор 0,01; фторид кальция остальное.The flux ANF-6-1 had the following composition, wt. %: alumina 27.5; calcium oxide 6.3; silica (IV) 1.8; carbon 0.04; iron oxide (III) 0.3; titanium oxide (IV) 0.03; sulfur 0.04; phosphorus 0.01; calcium fluoride rest.

Для определения эффективности предлагаемого и известного флюсов проводили электрошлаковый переплав стали 06Г2АФ на лабораторной установке ЭШП с кристаллизатором диаметром 110 мм. Переплав проводили при токе 1,5-2,0 кА и напряжении 38-40 В. После ЭШП слитки подвергали термической обработке, отбирали пробы и исследовали в них степень загрязненности стали неметаллическими включениями в соответствии с ГОСТ 1778-70 с использованием линейного метода "Л" на металлографическом микроскопе "НЕОФОТ" при увеличении в 500 раз, а механические свойства определяли по стандартным методикам (таблица).To determine the effectiveness of the proposed and known fluxes, an electroslag remelting of steel 06G2AF was carried out in a laboratory ESR unit with a mold with a diameter of 110 mm. The remelting was carried out at a current of 1.5-2.0 kA and a voltage of 38-40 V. After ESR, the ingots were subjected to heat treatment, samples were taken and the degree of contamination of steel with non-metallic inclusions was examined in them in accordance with GOST 1778-70 using the linear method "L "with a NEOFOT metallographic microscope at a magnification of 500 times, and the mechanical properties were determined by standard methods (table).

Общее содержание неметаллических включений снизилось с 650 шт./см2 до 350-400 шт./см2, причем доля мелких неметаллических включений размером менее 5 мкм значительно увеличилась до 80-90%.The total content of non-metallic inclusions decreased from 650 pcs / cm 2 to 350-400 pcs / cm 2 , and the proportion of small non-metallic inclusions less than 5 microns in size significantly increased to 80-90%.

Приведенные в таблице результаты металлографического анализа свидетельствуют о том, что электрошлаковый переплав стали под флюсом по изобретению, содержащим фториды церия, обеспечивает снижение количества неметаллических включений и их размеров в сравнении с переплавом под промышленным флюсом АНФ-6-1, а показатели механических свойств выше, чем при обработке известным флюсом.The results of metallographic analysis presented in the table indicate that electroslag remelting of steel under the flux according to the invention containing cerium fluorides reduces the amount of non-metallic inclusions and their sizes in comparison with remelting under the industrial flux ANF-6-1, and the mechanical properties are higher. than with a known flux.

Кроме того, флюс по изобретению обеспечивает более высокие механические свойства стали, особенно по ударной вязкости. Ударная вязкость KCV при - 60°С увеличивается до 120-150 Дж/см2.In addition, the flux according to the invention provides higher mechanical properties of steel, especially in toughness. The impact strength of KCV at - 60 ° C increases to 120-150 J / cm 2 .

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (4)

1. Флюс для электрошлакового переплава, содержащий флюс АНФ-6-1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фторид церия при следующем соотношении компонентов, мас. %:1. The flux for electroslag remelting containing flux ANF-6-1, characterized in that it additionally contains cerium fluoride in the following ratio of components, wt. %: Флюс АНФ-6-1Gumboil ANF-6-1 75-8075-80 Фторид церияCerium fluoride 20-2520-25
2. Флюс по п. 1, отличающийся тем, что флюс АНФ-6-1 содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %:2. The flux according to claim 1, characterized in that the ANF-6-1 flux contains components in the following ratio, wt. %: Оксид алюминияAluminium oxide 25-3125-31 Оксид кальцияCalcium oxide 4,0-8,04.0-8.0 Оксид кремния (IV)Silica (IV) 1,0-2,51.0-2.5 УглеродCarbon 0,01-0,050.01-0.05 Оксид железа (III)Iron oxide (III) 0,03-0,50.03-0.5 Оксид титана (IV)Titanium oxide 0,01-0,050.01-0.05 СераSulfur 0,01-0,050.01-0.05 ФосфорPhosphorus 0,007-0,020.007-0.02 Фторид кальцияCalcium fluoride остальноеrest
RU2015136365A 2015-08-27 2015-08-27 Flux for electroslag remelting RU2606691C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015136365A RU2606691C1 (en) 2015-08-27 2015-08-27 Flux for electroslag remelting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015136365A RU2606691C1 (en) 2015-08-27 2015-08-27 Flux for electroslag remelting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2606691C1 true RU2606691C1 (en) 2017-01-10

Family

ID=58452567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015136365A RU2606691C1 (en) 2015-08-27 2015-08-27 Flux for electroslag remelting

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2606691C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1621521A1 (en) * 1988-06-16 1994-08-15 Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Flux for electroslag remelting
SU1221915A1 (en) * 1984-08-15 1994-09-15 Донецкий политехнический институт Method of electroslag remelting
CN1280203A (en) * 2000-06-20 2001-01-17 上海交通大学 Rear earth flux for aluminium and aluminium alloy
CN103789557A (en) * 2014-03-10 2014-05-14 南通曼特威金属材料有限公司 Multifunctional composite fluxing agent

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1221915A1 (en) * 1984-08-15 1994-09-15 Донецкий политехнический институт Method of electroslag remelting
SU1621521A1 (en) * 1988-06-16 1994-08-15 Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Flux for electroslag remelting
CN1280203A (en) * 2000-06-20 2001-01-17 上海交通大学 Rear earth flux for aluminium and aluminium alloy
CN103789557A (en) * 2014-03-10 2014-05-14 南通曼特威金属材料有限公司 Multifunctional composite fluxing agent

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МЕДОВАР Б.И. Электрошлаковая технология за рубежом. Киев, Наукова Думка, 1982, с.180-183. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102639009B1 (en) Improved 3XX aluminum casting alloy, and method of making the same
TW201713786A (en) Austenitic stainless steel and method for producing austenitic stainless steel
Liang et al. Effect of heat treatment on microstructures and mechanical properties of sand-cast Mg-10Gd-3Y-0.5 Zr magnesium alloy
JP2009030145A (en) Bearing steel member, and method for producing the same
SE542312C2 (en) High-Strength Aluminum Alloy Rod for Use in Vehicle Fastener and Manufacturing Method for the Rod
Jie et al. Effect of purification treatment on corrosion resistance of Mg-Gd-Y-Zr alloy
Kairy et al. The influence of copper additions and aging on the microstructure and metastable pitting of al-mg-si alloys
RU2606691C1 (en) Flux for electroslag remelting
RU2563416C1 (en) Cast alloy on aluminium basis and product made of it
CN104099507A (en) High-strength and high-toughness rare earth magnesium alloy
Babenko et al. Production technology for low-carbon, low-sulfur boron steel
CN105238935A (en) Slag system used for electroslag remelting
JP7004118B1 (en) Duplex Stainless Steel and Duplex Stainless Steel Pipes
RU2716568C1 (en) Deformed welded aluminum-calcium alloy
RU2623981C2 (en) Charge for wire circuit
RU2018136746A (en) ALUMINUM CONDUCTORS
JPWO2014156327A1 (en) Martensite steel
Vuksanovic et al. Effect of chemical composition and T6 heat treatment on the mechanical properties and fracture behaviour of Al-Si alloys for IC engine components
KR101541896B1 (en) Apparatus and method for reducing rare earth resources
RU2609155C1 (en) Steel
JP6122932B2 (en) High toughness aluminum alloy casting
RU2447174C1 (en) Aluminium-based cast alloy
JP2012082469A (en) Aluminum alloy
RU2605873C1 (en) Aluminium-based alloy
RU2568551C1 (en) Foundry alloy for titanium alloys