SU1135771A1 - Способ обработки среднелегированной литейной стали - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОБРАБОТКИ СРЕДНЕЛЕГИРОВАННОЙ ШТВЙНОЙ СТАЛИ, включакищий обработку стали во врем  выпуска ее ъ ковш ферросплавами, содержащими и титан, отличающийс   тем, что, с целью повышени  эксплуатационных свойств стали, вначале ее обрабатывают ферротитаном совместно с силикокальцием в количестве соответственно 3,0-5,5 и I1,0-2,5 кг/т стали, а затем ферроборон совместно с ферроцерием в количестве соответственно 0,27-0,55 и 1,8-5,0 кг/т стали.

Description

9

сл Изобретение относитс  к черной металлургии, а именно к литейному производству, и может быть использовано дл  раскислени  и модифицировани  стали в коаше. Известен способ обработки среднелегированной литейной стали, согласн которому дл  повьшени  сопротивлени  стали хрупкому разрушению сталь раскисл ют в ковше марганцем, кремнием алюминием и титаном pj , Недостатком способа  вл етс  то, что при раскислении стали алюминием об зуютс  высокоглиноземистые включени  остроугольной формы, которые трудно удал ютс  из расплава, а после затвердевани  металла служат концентраторами напр жений и оказывают вредное вли ние на механические свойства стали, особенно при низких температурах. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ обработки среднёлегированной литейной стали, включан ций обработку стали во врем  выпуска ее в ковш ферросплавами , содержащими алюминий, марганец, кремний и титан 2J . Известный способ обработки среднёлегированной литейной стали позвол ет повысить пластичность стали, однако не решает задачи повышени  прочности и ударной в зкости . Целью изобретени   вл етс  повышение эксплуатационных свойств стал 1 оставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу обработки среднёлегированной литейной стали, включающему обработку стали во врем выпуска ее в ковш ферросплавами, содержаащми кремний и титан, вначал сталь обрабатывают ферротитаном сов местно с силикокальцием в количеств соответственно 3,0-5,5 и 1,0-2,5 кг стали, и затем ферробором совместно с ферроцерием в количестве соответственно 0,27-0,55 и 1,8-5,0 кг/т crajw. Введение ферротитана 3,0 кг/т не обеспечивает достаточной степени раскислени  стали, а добавка 5,5 кг неэффективна, так как увеличиваетс  угартитана без увеличени  степени раскислени . Образунодиес  оксиды титана большей частью удал ютс  из расплава, а оставшиес  в твердой 1 стали имеют глобул рную форму и равномерно распредел ютс  по объему. Силикокальций  вл етс  активным раскислителем и.глобул тором включений . Добавка его 1,0 кг/т незначительно вли ет на дендритную структуру сплава, состав и распределение неметаллических включений. Введение силикокальци  2,5 кг/т приводит к образованию крупных оксидов сложного состава, трудноудалимых из расплава и отрицательно вли ющих на свойства стали. Повьшенна  добавка бора служит дл  большего уменьшени  величины зерна и повышени  прокаливаемости стали, а присутствие цери  преп тствует выделению боридной эвтектики по границам зерен, так как церий  вл етс  более поверхностно активным к железу и вытесн ет бор вглубь зерна. Это и позвол ет вводить ферробор в пределах 0,27-0,55 кг/т стали, однако добавка 0,55 кг/т становитс  неэффективной, так как дальнейшего измельчени  зерна не происходит и возникает опасность по влени  боридной эвтектики. Ферроцерий  вл етс активным модификатором неметаллических включений , сильньмдесульфуратором,улучшает пластичность и в зкость стали. Кроме того, он снижает веро тность образовани  эвтектических сульфидов из-за своей высокой активности к сере. Добавка ферроцери  1,8 кг/т неэффективна , так как мало вли ет на изменение природы неметаллических включений, а введение его 5,0 кг/т приводит к образованию крупных : хлопьевидных сульфидов цери , которые плохо удал ютс  из расплава, кроме того.возникает опасность по влени  цериевой неоднородности, что ухудшает свойства стали. Одновременный ввод в жидкую сталь ферротитана и силикокальци  приводит к глубокому и эффективному раскислению металла, модифицированию и удалению неметаллических включений вследствие образовани  при высоких температурах оксисульфидной фазы и удалени  ее из расплава при барботаже металла парами кальци . Кроме того, титан, соедин  сь с азотом, образует в жидком расплаве мелкоДисперсные нитриды, которые, служат центрами кристаллизации и способствуют измельчению структуры стали. 3 Модифицирующа  обработка стали как бором,так и церием наиболее эффективна при введении их в хорош раскисленный металл. Поэтому после дующий ввод совместных добавок ферробора и ферроцери  служит дл  дальнейшего измельчени  структуры литой стали, десульфурации, глобул ризации оставшихс  неметаллических включений. Вли ние бора, в основном определ етс  его свойствами как поверхностно активного элемента. Установлено, что присутствие бора стали улучшает ее прокаливаемость, измельчает зерно, псвьнпает свойств Однако бор обладает малой растворимостью в oi - и У - твердых растворах и даже в незначительных количествах образует легкоплавкую эвтектикуПО границам зерен, поэтому введение в сталь больших его добавок снижает свойства стали, особенно пластичность и ударную в зкость. Совместна же присадка ферробора и ферроцери  позвол ет повысить эффективность действи  бора, так как церий.преп т ствует вьщелению боридной эвтектики по границам зерен,  вл  сь более поверхностно активным к железу, и вытесн ет бор вглубь зерна. Дл  обработки стали в ковше гото в т составы смеси ферросплавов первой и второй добавки в сталь на выпуеке ее в ковш. Полученные данны при еденн в табл. 1. В индукционной тигельной печи В1 1павл ют среднелегированную сталь с содержанием углерода 0,220 ,30% от обычной технологии. Перед выпуском в ковш металл предварительно обрабатывают ферросилицием марки ФС-75 в количестве 2,5 кг/т стали. Конечное раскисление и модифицирование провод т в ковше одним из составов, приведенных в табл. t, причем в первую очередь металл обрабатывают ферротитаном совместно 71 .4 с силикокальцием, а затем ферробором и ферроцерием (также совместно). Дл  сравнени  эту же сталь обрабатывают по известному способу. « Сталь разливают на специальные слитки массой 15 кг в подсушенные песчано-глинистые формы дл  исследовани  механических свойств и металлографии . Результаты исследовани  механических свойств стали опытных плавок в зависимости от содержани  компонентов первой и второй добавки приведены в табл. 2. Из табл. 2 видно, что механические свойства металла, обработанного по предлагаемому способу, значительно выше, чем обработанного по известному способу. В процессе Проведени  исследований были опробованы различные варианты введени  добавок в жидкую сталь, результаты которых приведены в табл. 3, где показано изменение механических свойств стали (предела прочности С. предела текучести б- , относительного удлинени  S , относительного сужени  и и ударной в зкости КСИ) в зависимости от пор дка ввода добавок в сталь на выпуске ее в ковш. Четвертый вариант введени  добавок соответствует результатам плавок 21-23, приведеннымв табл. 2. Как видно из табл. 3, лучший комплекс свойств достигаетс  при обработке стали в предлагаемой последовательности введени  раскисл ющих и модифицирующих добавок в отель в процессе ее выпуска в ковш. , Испытани  показывают, что -сталь, обработанна  по предлагаемому способу , имеет мелкозернистую структуру, содержит незначительное количество неметаллических включений глобул рной формы, равномерно расположенных по сечению образца, и обладает высокими эксплуатаг,ионными cBtrftствами .

Таблица 1

t.Ферробор+ +ферроцерий 5-6 950-980 840-880 Ферротитан+ +силикокапь2 . Ферротитан СиликокальЦИЙ 6-7 1020-1100 9 00-930 Ферробор

Ферроцерий

Таблица 2

Т а б л и ц а 3 18-20,0 47,6-53,0 0,5-0,55 17,2-19,5 51,0-55,0 0,6-0,65

Вариант

добавки 3. Ферробор+ +СИЛИКО5-6 980-990 кальций Ферротитан+ ферроФерротитан+ +силикокальций 8-9 1200-1300 910-980 Ферробор 1-ферроцерий 850-890 17,5-20,0 49,2-51,4 0,5-0,55 ,0 60,0-66,0 0,70-0,75

Claims (1)

1. ^J СПОСОБ ОБРАБОТКИ СРЕДНЕЛЕГИРОВАННОЙ ЛИТЕЙНОЙ СТАЛИ, включающий обработку стали во время выпуска ее в ковш ферросплавами, содержащими кремний и титан, отличающийс я тем, что,' с целью повышения эксплуатационных свойств стали, вначале ее обрабатывают ферротитаном совместно с силикокальцием в количестве соответственно 3,0-5,5 и • 1,0-2,5 кг/т стали, а затем ферробором совместно с ферроцерием в количестве соответственно 0,27-0,55 и 1,8-5,0 кг/т стали.