SU1148887A1

SU1148887A1 - Сплав дл раскислени и модифицировани рельсовой стали

Info

Publication number: SU1148887A1
Application number: SU823490822A
Authority: SU
Inventors: Игорь Денисович Донец; Владимир Иванович Хмиров; Михаил Силович Гордиенко; Александр Гаврилович Рабинович; Владимир Александрович Паляничка; Вадим Семенович Оргиян
Original assignee: Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов
Priority date: 1982-09-10
Filing date: 1982-09-10
Publication date: 1985-04-07

Abstract

СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ содержащий марганец, кремний, титан, кальций и железо, отличающийс тем, что, с целью уменьшени пораженности стали волосовинами , он дополнительно содержит ванадий и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, мае.%: Марганец 40-65 Кремний15-25Титан0 ,5-2,0 Кальций 1,5-6,.0 Ванадий5-11 Редкоземельные металлы 2,5-6,5 . Железо Остальное ш с

Description

4

00 00

00

J t Изобретение относитс к металлу гии, в частности к составам сплаво используемых дл легировани и мод фицнровани стали. сплав l, содержащий, Известен мас.%: Марганец 2-5 Кремний 1.5-2,5 Ванадий 5-7 Углерод Железо Остальное Недостатком этого сплава вл ет низкое содержание кремни и ванади При раскислении рельсовой стали этим сплавом требуетс дополнитель на добавка ферросилици и феррова ди дл корректировки содержани кремни и ванади , что снижает эфф раскислени и мод |тцировани рель совой стали. Из-за низкой раскисли тельной способности этот сплав не обеспечивает максимального удалени кислорода из стали без добавки бол сильных раскислителей. Наиболее близким к изобретению fio технической сущности и достигае Mobfy результату вл етс сплав 2 дл раскислени и легировани рель совой стали, содержащий, мас.%:8-18 Марганец 30-50 Кремний 0,5-1,5 Алюминий 0,5-1,5 Титан. 0,4-1,9 Кальций 0,2-0,9 Магний 3,0-15 -Щйркгоний Остальное -Железо Недостатком использовани данно сплава вл етс пораженность повер ности проката волосньии трещинами (волосовинами). Цель изобретени - уменьшение пораженности стали волосовинами. Поставленна цель достигаетс т что сплав дл раскислени и модифи цировани рельсовой стали, содержа марганец, кремний, титан, кальций и железо, дополнительно содержит н наций и редкоземельные металлы при следукадем соотношении компонентов, мас.%: Марганец40-65 Кремний15-25 Титан . 0,5-2,0 Калыщй1,5-6,0 Ванадий5-11 7 Редкоземельные металлы2,5-6,5 ЖелезоОстальное В предлагаемом сплаве увеличение содержани марганца, выше 65 мас.% затруднительно по услови м производства , снижение же содержани его ниже ДО мае Л нерационально из-за необходимости дополнительного расхода марганцевых сплавов. Содержание кремни в пределах 15-25 мас.% вл етс оптнмальньш дл предлагаемого сплава. Содержание ванади s сплаве должно быть не менее 5 мас.% дл обеспечени получени его в готовой стали не менее 0,03 мас.%. При содержании ванади в сплаве более 11 мас.% количество его в металле превышает 0,10 мас.%, что отрицательно вли ет на показатели ударной в зкости, вследствие выделени соединений ванади по границам зерен. Содержание кальци в сплаве должно быть не ниже 1,5 мас.% дл достижени высокой степени раскислени металла и обеспечени стабильного модифицировани неметаллических включений. При содержании кальци более 6 мас,% степень усвоени его ,металлом снижаетс , а экологические услови процесса раскислени и модифицировани стали ухудшаютс вследствие повышенного пыпевьщелени за счет испарени избыточного кальци . Титан введен в сплав в таких количествах, при которь х исключаетс образование заметных количеств карбонитридов (максимум 2%) и вместе с тем вл етс сильным раскисгштелем , стабилизирует усвоение РЗМ от содержани в металле 0,5 мас.% и выше . Дл достижени высокой степени раскислени сфероидизации включений окислов и сульфидов в сплав введен РЗМ. Использование РЗМ позвол ет снизить содержание серы в рельсовой стали, преп тствует ликвации ее и предотвращает выделение ceF« по границам . Нар ду с высокими раскисл ющими и десульфирующими свойствами РЗМ способствуют повьшению чистоты и измельченто зерна стали, что приводит к повьш1ению ударной в зкости термоупрочненных рельсов. Дл достижени высокой степени раскислен31

ности, десульфурации и модифицировани рельсовой стали содержание РЗИ в сплаве должно быть в пределах 2,56 ,5 мас.%.

Предлагаемый сплав обеспечивает требуемый химический состав металла при расходе его 6-9 кг на 1 т стали, При этой кальций достаточно полно усваиваетс металлом. Предложенное содержание ванади и РЗН в сплаве обеспечивает оптимальную величину зерна, глубокое раскисление стали.

48887«

оптимальное модифицирующее воздействие и стабильные высокие механические свойства стали.

5 Пример. Дл определени вли ни предлагаемого сплава иа характеристики качества металла готов т 11 сплавов с граничным и оптимальные ми соотношени ми компонентов и 7 сос 10 тавов известного сплава.

Химический состав исследованных сплавов приведен в табл. 1. - Таблица

Предлагаемый 3926-122,56,26,6t 4026-11266,54025-111 ,53,84,54025-110 ,51,52,55220-8266 ,55220-81 ,33,84,55220-80 ,51,52,56515-5266 ,56515-51 ,33,84,56515-50 ,51,52,56614-4 ,50,41,42,4Известный 18,5 50,0 1,5 1 ,62,0 1 18 50 1,5,1 .51,9 0,50,4 18 50 0,5 13 . 40 1,01 ,01,1 0,50,4 8 30 0,5 t ,51.9 8 30 1,5 0 ,40,3 7,5 29,5 0,451 , 0, 0, 0, 0, 0, 0, Остальное t5,5 13 15 9 3 3 52,5 Каждый сплав готов т путем сплавлени силикомарганца, металлического марганца, титана, ферросилици и феррованади . Кальций и F3M ввод т в расплав под специальным колпаком. Полученные сплавы однородны по составу и не рассыпаютс при длительном хранении. Плотность их составл ет 5,5-7,0 г/см. Сплавы опробовали при раскислении и модифицировании рельсовой стами марки М76, Сталь выплавл ли в дуговой электропечи ДСН-0,5. При дости жении содержани углерода 0,68-0,71% и температуры металла 1580-1590 С ме талл раскисл ли в печи силикомарганцем и в ковше сплавами, указанными в табл. 1. Сталь, модифицированную .

33,4

16,7

О

16,7

О

16,7

О

33,4 Исследование заготовок . (квадрат 56 мм), полученных при прокатке слитков опытных плавок, показало, что по уровн ю ударной в зкости металл, обработанный сплавами обоих типов, равноценен . Разницы в качестве макроструктуры , также не наблюдалось. Металл , раскисленный предлагаемыми сплавами, значительно чище по оксид100

50

33,4

50

66,6 известным сплавом дополнительно в ковше раскисл ли силикокальцием СКЗО в количестве 2 кг/т. Расход сплавов 1-12 составл л 7-9 кг/т стали . Было проведено специальное исслеДование дл определени пораженности волосовинами поверхности заготовки ( квадрат 56 мм). Темплеты от заготовок головной, средней и донной, от двух слитков каждой опытной плавкиковша подвергли гор чему травлению в 50%-ной сол ной кислоте при 60 С в течение 40 мин. При осмотре поверхности учитывали волосовины длиной более 20 мм и глубиной не менее 1 мм. Результаты испытаний представлены в табл. 2. Таблица2 ным строчечным включени м (0,8-1,4 против 1,5-2,5 балла) и нитридным включени м (0,8-1,2 против 2-5 балла) Как видно из табл. 2, поверхность заготовок из металла, раскисленного известным сплавом, значительно сильнее поражена воловинами, чем при использовании предлагаемого сплава. В первом случае в пределах заданного

711488878

состава сплава от 33,4 до 50% текоше-рельсовой стали и повьввение эксплуаfов было с волосовинами, во второмтационной стоимости желез одорсжных

от О до 16,7%.рельсов на 30-35%. ОжидаеьшЙ годовой

Предаагаемый сплав дл раскисле-экономический эффект от максимальновй и модифицирова ни рельсовой ста- 5го рбъема использовани предщагаемоли обеспечивает улучшение качестваго сплава составит 2,4 млн. руб.

Claims

СПЛАВ’ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ

И МОДИФИЦИРОВАНИЯ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ, содержащий марганец, кремний, титан, кальций и железо, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пораженности стали волосовинами, он дополнительно содержит ванадий и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Марганец Кремний Титан Кальций Ванадий Редкоземельные металлы Железо

40-65

15-25·

0,5-2,0

1.5- 6,.0 5-11
2.5- 6,5. Остальное

SU, Л148887

I