RU2796483C1 - Способ выплавки слитков титан- и борсодержащих марок стали методом электрошлакового переплава - Google Patents
Способ выплавки слитков титан- и борсодержащих марок стали методом электрошлакового переплава Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796483C1 RU2796483C1 RU2022120276A RU2022120276A RU2796483C1 RU 2796483 C1 RU2796483 C1 RU 2796483C1 RU 2022120276 A RU2022120276 A RU 2022120276A RU 2022120276 A RU2022120276 A RU 2022120276A RU 2796483 C1 RU2796483 C1 RU 2796483C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- boron
- oxide
- flux
- remelting
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству слитков методом электрошлакового переплава из нержавеющих титан- и борсодержащих марок стали. В способе осуществляют переплав расходуемого электрода, в котором содержание титана и бора соответствует марочному, в неподвижном кристаллизаторе на флюсе, содержащем, масс. %: фторид кальция 45-52, оксид алюминия 20-25, оксид кальция 17-22, оксид титана 6-8, оксид магния 2-4. Изобретение позволяет получить слитки из нержавеющих титан- и борсодержащих марок стали с равномерным распределением элементов по высоте слитка, при этом избежать угара титана при переплаве расходуемого электрода. 3 табл.
Description
Изобретение относится к специальной электрометаллургии и может быть использовано при производстве слитков методом электрошлакового переплава сталей, содержащих титан и бор.
Задачей электрошлакового переплава является получение слитка с плотной структурой, удаление неметаллических включений и серы, а также равномерность свойств и химического состава по высоте слитка.
Особое влияние на процесс переплава ЭШП его металлургические и электротехнические свойства оказывает флюс (шлак).
Известен способ производства слитков стали марки ЧС82-Ш, который включает в себя выплавку расходуемого электрода, который содержит, масс. %: углерод 0,02-0,06; марганец не более 0,5; кремний не более 0,5; никель не более 0,5; хром 13-16; медь не более 0,3; молибден не более 0,3; вольфрам не более 0,2; ванадий 0,15-0,3; титан 3,6-4,0; алюминий не более 0,5 и бор 1,3-1,8, при этом соотношение содержание титана и бора должно быть не менее 2,2, с дальнейшим переплавом на ЭШП. (RU 2571021 C1, Н05В 7/07, С22В 9/18, С22С 38 / 54, опубл. 20.12.2015).
Недостатком данного способа является интенсивное окисление титана в процессе переплава, что требует выплавки расходуемого электрода с повышенным содержанием титана, так как в процессе переплава происходит его угар от 0,6 до 1,1%. Это увеличивает расход материалов в процессе производства слитков, тем самым повышается себестоимость производства готовой продукции.
Известен способ получения полых слитков нержавеющих титан- и борсодержащих марок стали методом ЭШП, который включает переплав расходуемого электрода на основном флюсе, содержащем фторид кальция - 54-56%, оксид алюминия - 18-20%, оксид кальция - 10-12%, оксид магния - 8-10%, оксид титана - 6-8%, а также добавочный флюс, имеющий следующий химический состав, масс. %: фторид кальция - 52-54%, оксид алюминия - 30-33%, оксид магния - 14-16% (RU 2423536 С1, С22В 9/18, опубл. 10.07.2011).
Недостатком известного способа является низкая электропроводность, в связи, с чем увеличивается расход электроэнергии, увеличивается время переплава. Высокая вязкость флюса ухудшает поверхность слитка и затрудняет процесс переплава.
Необходимость использования добавочного флюса, так как основной флюс изменяет свой химический состав и свойства в процессе переплава. Этот способ выбран в качестве прототипа.
В основу изобретения поставлена задача создания способа получения слитков нержавеющих титан- и борсодержащих марок с равномерным распределением химического состава по высоте слитка при этом избежать угара титана при переплаве расходуемого электрода.
Сущность изобретения заключается в том, чтобы получать расходуемый электрод, в котором содержание титана и бора соответствует марочным значениям. Далее производить электрошлаковый переплав на флюсе, содержащем фторид кальция - 45-52%, оксид алюминия - 20-25%, оксид кальция - 17-22%, оксид титана - 6-8%, оксид магния - 2-4%.
Основным компонентом флюса для электрошлакового переплава является фторид кальция, который обеспечивает стабильный процесс протекания переплава. Оптимальное содержание фторида кальция составляет 45-52% при содержании его во флюсе менее 45% повышается электросопротивление и вязкость расплава, что в свою очередь приводит к неравномерности нахождения бора и титана по телу слитка. При содержании фторида кальция более 52% не достигается нужная жидкоподвижность флюса в связи с повышением температуры плавления.
Концентрация оксида алюминия во флюсе должна быть в пределах 20-25%. Отклонение от оптимальной концентрации повлияет на температуру флюса, что приведет к изменению скорости переплава, а, следовательно, и к неравномерному распределению химического состава по телу слитка.
Оксида кальция во флюсе должно быть в пределах 17-22%. При содержании оксида кальция менее 17% не достигается оптимальная электропроводность флюса, что приводит к увеличению расхода электрической энергии. При содержании оксида кальция более 22% повышается основность флюса, что приводит к увеличению водородопроницаемости.
Содержание диоксида титана во флюсе должно быть в пределах 6-8%. При содержании оксида титана менее 6% происходит активное окисление титана в процессе переплава, что приводит к образованию оксидных неметаллических включений, а также снижении концентрации титана в готовом слитке. При содержании оксида титана более 8% приводит к удорожанию слитка, так как титан является одним из дорогих и дефицитных материалов.
Концентрация оксида магния в основном флюсе должна быть в пределах 2-4%. Так как стали легированных бором имеют сниженную температуру плавления, поэтому во время переплава они более текучи, а добавка оксида магния делает флюс более вязким. При содержании оксида магния более 4% флюс становится слишком вязким, что приводит к ухудшению качества поверхности слитка.
Данное изобретение прошло опытное опробование на ПАО «Русполимет». Была проведена серия из трех опытных плавок в электрошлаковой печи с использованием расходуемых электродов титан- и борсодержащей марки стали ЧС82, имеющих в своем составе 3,4-3,46 титана и 1,73-1,77 с использованием предложенного флюса. Химический состав полученных расходуемых электродов приведен в таблице 1.
Дальнейший электрошлаковый переплав позволил получить готовые слитки, имеющем в своем составе 3,38-3,45% титана и 1,72-1,78% бора. Были выплавлены слитки диаметром 450 мм и длиной 4500 мм. Каждый слиток был сплавлен из шести расходуемых электродов. Химический состав полученных слитков приведен в таблице 2.
При этом химический состав флюса после переплава соответствует составу флюса до переплава. Состав флюса после переплава приведен в таблице 3.
Слитки, выплавленные по данному способу, отвечают требованиям технической документации: ТУ 24.10.23-107-2179-2018; ТУ 14-1-5655-2016; ТУ 14-1-4599-89, а также имеют однородный химический состав и свойства по всему телу слитка.
Таким образом, предложенный способ производства слитков титан- и борсодержащих марок стали позволяет получать однородное распределение элементов по его объему слитка без угара дорогостоящего титана.
Claims (2)
- Способ получения слитков из титан- и борсодержащих марок стали методом электрошлакового переплава, включающий переплав расходуемого электрода, в котором содержание титана и бора соответствует марочному, в неподвижном кристаллизаторе на флюсе, содержащем компоненты, масс. %:
-
фторид кальция 45-52 оксид алюминия 20-25 оксид кальция 17-22 оксид титана 6-8 оксид магния 2-4
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2796483C1 true RU2796483C1 (ru) | 2023-05-24 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5311655A (en) * | 1990-10-05 | 1994-05-17 | Bohler Edelstahl Gmbh | Method of manufacturing titanium-aluminum base alloys |
RU2363743C2 (ru) * | 2007-08-06 | 2009-08-10 | ОАО "Златоустовский металлургический завод" | Способ получения полых слитков методом эшп |
RU2423536C1 (ru) * | 2009-12-28 | 2011-07-10 | Открытое Акционерное Общество "Златоустовский металлургический завод" | Способ выплавки полых слитков титан- и борсодержащих марок стали методом эшп |
RU2571021C1 (ru) * | 2014-08-26 | 2015-12-20 | ООО "Златоустовский электрометаллургический завод" | Расходуемый электрод для производства стали марки чс82-ш |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5311655A (en) * | 1990-10-05 | 1994-05-17 | Bohler Edelstahl Gmbh | Method of manufacturing titanium-aluminum base alloys |
RU2363743C2 (ru) * | 2007-08-06 | 2009-08-10 | ОАО "Златоустовский металлургический завод" | Способ получения полых слитков методом эшп |
RU2423536C1 (ru) * | 2009-12-28 | 2011-07-10 | Открытое Акционерное Общество "Златоустовский металлургический завод" | Способ выплавки полых слитков титан- и борсодержащих марок стали методом эшп |
RU2571021C1 (ru) * | 2014-08-26 | 2015-12-20 | ООО "Златоустовский электрометаллургический завод" | Расходуемый электрод для производства стали марки чс82-ш |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5071939B2 (ja) | 銅合金向けエレクトロスラグ再溶解用スラグおよび銅合金材の製造方法 | |
US20220243310A1 (en) | Ultra-thin ultra-high strength steel wire, wire rod and method of producing wire rod | |
CN105088094A (zh) | 一种控氮奥氏体不锈钢大锻件的制造方法 | |
RU2423536C1 (ru) | Способ выплавки полых слитков титан- и борсодержащих марок стали методом эшп | |
CN114318109B (zh) | 一种真空感应炉与加压电渣炉冶炼高氮模具钢的方法 | |
CN103526038B (zh) | 一种高强度高塑性twip钢电渣重熔生产方法 | |
GB1242351A (en) | Process and apparatus for purifying metals by submerged arc casting | |
CN111254318A (zh) | 一种镍钛形状记忆合金大规格铸锭精细熔炼提纯方法 | |
CN102776379A (zh) | 电渣重熔渣系及其应用 | |
CN112301230B (zh) | 一种空心电渣重熔自耗电极及其制备方法和电渣重熔方法 | |
RU2796483C1 (ru) | Способ выплавки слитков титан- и борсодержащих марок стали методом электрошлакового переплава | |
KR102283343B1 (ko) | 일렉트로 슬래그 재용융 공정용 슬래그 및 이를 이용한 잉곳의 제조방법 | |
Shi et al. | Effect of mold rotation on the bifilar electroslag remelting process | |
KR102299552B1 (ko) | 일렉트로 슬래그 재용융 공정을 이용한 잉곳의 제조방법 및 이를 이용한 고청정 다이캐스팅용 금형강의 제조방법 | |
CN104745961A (zh) | 21-10Mn7Mo铸锭的冶炼方法 | |
RU2487173C1 (ru) | Флюс для электрошлакового переплава | |
CN106636859B (zh) | 高纯净度轴承钢的冶炼方法 | |
RU2695087C1 (ru) | Флюс для получения крупногабаритных слитков из медных сплавов электрошлаковым переплавом | |
RU2656910C1 (ru) | Флюс для электрошлаковой выплавки сплошных и полых слитков из борсодержащих сталей | |
CN117305611B (zh) | 一种镍铜合金电渣重熔的方法 | |
RU2399685C1 (ru) | Способ получения полых слитков титансодержащих марок стали методом эшп | |
JPH03197624A (ja) | 成分制御真空esr方法 | |
RU2721979C1 (ru) | Способ получения расходуемого электрода для вакуумно-дугового переплава для точного легирования | |
RU2238992C1 (ru) | Способ получения ниобиевых слитков | |
CN107523762A (zh) | 一种模具钢材料及其制作工艺 |