SU1089161A1 - Лигатура дл раскислени и легировани стали - Google Patents

Abstract

ЛИГАТУРА ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержаща  ванадий, кремний, марганец, хром. углерод, титан, азот, никель и 30, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  степени усвоени  ванади  и азота сталью, повьшени  ее хладостойкости при сохранении прочности и пластичности, а также снижени  себестоимости лиги-, турЫ| она дополнительно содержит алюминий и барий при следующем сботношении компонентов, Mat.%: 35-60 Ванадий 0,5-3,0 Кремний 1,0-6,0 Марганец 0,5-3,0 Хром 0,15-3,0 Углерод 0,05-3,0 Титан 0,1-0,6 Азот (Л 0,5-2,0 Никель 0,1-2,0 Алюминий Барий 0,005-1,0 Железо Остальное

Description

00

со Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к изысканию составов в ванадийсодержащих лигатур дл  раскислени  и легировани  стали. Известна ванадийсодержаща  лигатура дл  раскислени  и легировани  -стали и чугуна, котора  со держит, мас.%: ванадий 15-35, крем ний 1,5-2,5, марганец 7-20, хром до 5, углерод 0,5-1,5, азот 3-8, алюминий -до 3, железо - остальное lj .. Така  лигатура, несмотр  на пов шенное содержание ванади , не позвол ет стабильно получать повышенн механические свойства изделий-, пол чаемых из легируемых зтой лигатуро сталей. Известна также лигатура следующего состава, мас.%: кремний 5марганец 0,5-4,9, хром 0,5-0,3, уг лерод 0,5-3,0, титан 0,05-5,0, азот 0,01-0,20, кальций 0,005-5,0, железо - остальное 2 . Основным недостатком этой лигатуры  вл етс  то, что вследствие высокого средства кальци  к кислоро ду и весьма ограниченной растворимости его в стали, степень усвоени  кальци  и ванади  металлом существе но мен етс , что приводит к широкому изменению механических и эксплуатационных свойств отливок. Последнее недопустимо при выплавке сталей дл . ответственных изделий, работающих в услови х низких температур. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности  вл етс  ли гатура следующего состава, мас.%: ванадий 35-45, кремний 5-15, марганец 0,5-10, хром 0,5-3,0, углерод 0,5-3,0, титан 0,05-3,0, азот 0,010 ,2, кальций 0,05-1,5, никель 0,59 ,0, железо - остальное з . Общим недостатком перечисленных лигатур  вл етс  широкое колебание пределов концентраций кремни  и мар ганца, существенно вли ющих на степень усвоени  ванади  из лигатуры, и следовательно стабильность свойст легируемого металла. Кроме того, кремний в предлагаемом интервале концентраций значительно снижает растворимость азота в лигатуре, уменьшает степень его усвоени  металлом , что в совокупности также 612 способствует снижению качества и свойств металла. Другим недостатком перечисленных лигатур  вл етс  то, что при высоких концентраци х кремни , марганца в легируемом металле при раскислении преимущественно образуютс  не легкоплавкие соединени  окислов этих элементов с окислами железа (FeO х X ), а тугоплавкие неметаллические включени  на основе соединений . Цель изобретени  - увеличение степени усвоени  ванади  и азота сталью, повышение ее хладостойкости при сохранении прочности и пластичности , а также снижени  себестоимости лигатуры. Поставленна  цель достигаетс  тем, что лигатура дл  раскислени  и легировани  стали, содержаща  ванадий , кремний, марганец, хром, угерод , титан, азот, никель и железо согласно изобретению она дополнител4но содержит алюминий и барий при слеующем соотношении компонентов. ас.%: .Ванадий Кремний 0,5-3,0 Марганец 1,0-6,0 Хром 0,5-3,0 Углерод 0,15-3,0 Титан 0,05-3,0 Азот 0,1-0,6 Никель 0,5-2,0 Алюминий 0,1-2,0 Барий 0,005-1,0 Железо Остальное Снижение уровн  и интервала конентраций кремни  и марганца стабиизирует степень усвоени  ванади  еталлом из лигатуры, повышает в ей и легируемой стали содержание зота и способствует получению в егируемом металле преимущественно егкоплавких неметаллических вклюений на основе силикатов марганца железа Присутствующие в том же соотношеии хром, титан, углерод совместно азотом и ванадием, в процессе расторени  лигатуры образуют нитриды и арбонитриды ванади , титана:, хрома, оторые при заданном соотношении омпонентов обеспечивают стабильное олучение необходимых характеристик тали. 3 Введение в предлагаемую лигатуру в .указанном количестве алюмини  и бари  позвол ет получить существенные преимущества по сравнению с известной . Во-первых, это св зано с тем, что эти компоненты, в частности барий, обладающий более высоким сродством к кислороду, чем кальций ,в известной лигатуре, существенно снижают окисленность как самой лигатуры , так и легируемого металла. Это в свою очередь способствует получению в лигатуре и металле боле высоких концентраций азота и. низкого содержани  серы. Кроме того, вве денные в указанных количествах алюминий и барий при раскислении метал ла образуют сравнительно легкоплавкие алюминаты и алюмосиликаты .бари  которые укрупн  сь, легко удал ютс  из металла. Все эти преимущества в совокупности существенно повьппают качество металла и усвоение ванади  металлом. Технологическа  целесообразность дополнительного ввода бари  и алюми ни  усиливаетс  также тем, что при этом уменьшаетс  и сужаетс  оптимальный интервал концентраций сравнитёльно дорогосто щего никел , необходимый дл  получени  стабильны 1 механических и эксплуатационных характеристик металла. Пример. В 250-тонной мари м е р. теновской печи быпа проведена выплавка высокопрочной стали 18Г2АФ дл  металлических Конструкций ответственного назначени . Дл  раскислени  и легировани  стали применилинар ду с FeMn и SiMn известную и предлагаемую лигатуры. Химический состав использованных лигатур приведен в табл. 1., результаты механических испытаний и себестоимости приведены в табл. 2 и 3. Полученные данные показывают, что использование предложенной лигатуры позвол ет получить более рысокую степеньУсвоени  ванади  и (что особенно важно) - азота. При этом заметно повышаютс  также и Показатели ударной в зкости стали при низких температурах (, -60 С) при сохранении высокого уровн  остальных физико-механических характеристик. Сравнение себестоимости выплавки известной и предлагаемой лигатур, показывает , что преимущественно за счет сокращени  стоимости основных материалов ее внедрение в промьппленнсе производство позвол ет экономить около 180 руб/т. Таблица 1

/3/

2,0

0,1

0,05 а 

0,22

0,1

0,30

0,1

0,31

0,21

1,6

1,0 2,0 0,21 0,1 0,05 0,21 0,1

Лигатура

I

::.j1I

9.1 14,8 15,6

Продолжение табл. 2

Ударна  в зкость, кгсм/см

4,2 7,6 8,5 Физико-механические свойства стали

1089161

8 ПродрЛженйе табл. 2

Продолжение табл. 3

Claims (1)

1. ЛИГАТУРА ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ

   И ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержащая ванадий, кремний, марганец, хром, углерод, титан, азот, никель и желеΊ зо, отличающаяся тем, что, с целью увеличения степени усвоения ванадия и азота сталью, повышения её хладостойкости при ’ сохранении прочности и пластичности, а также снижения себестоимости лигА-. турьц она дополнительно содержит алюминий и барий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Ванадий 35-60 Кремний 0,5-3,0 Марганец 1,0-6,0 Хром 0,5-3,0 Углерод 0,15-3,0 в Титан 0,05-3,0 · е Азот 0,1-0,6 /Л Никель 0,5-2,0 Алюминий 0,1-2,0 С Барий 0,005-1,0 Железо Остальное