SU1659515A1 - Сплав дл раскислени и модифицировани стали - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сплавам дл  раскислени  и модифицировани  стали. Цель изобретени  - повышение коррозионной стойкости стали, степени усвоени  компонентов сплава расплавом, раскислитель- ной способности и стойкости при хранении сплава на воздухе. Сплав содержит, мас.%: марганец 27-32; алюминий 26-30; кремний 20-22; кальций 0,6-4,0; магний 0,5-2,8; никель 0,4-0,8; цинк 0,5-2,7; углерод 0,07- 0,11. фосфор 0,01-0,02, сера 0,005-0,008; остальное железо. При обработке предлагаемым сплавом низколегированной конструкционной стали значительно возросла ее коррозионна  стойкость в растворе морской соли, кроме того, степень усвоени  расплавом компонентов сплава Mn, Si, NI возрастает до значений выше 93%. Также увеличиваетс  степень десульфурации и де- фосфорации и снижаетс  содержание кислорода в жидком металле При этом раскислительна  способность сплава равна 96,7-98,7%. Предлагаемый сплав не рассыпаетс  на воздухе при хранении и транспортировке . 3 табл

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использовано при раскислении и модифицировании стали.

Цель изобретени  - повышение коррозионной стойкости стали, степени усвоени  компонентов сплава расплавом, раскисли- тельной способности и стойкости при хранении сплава на воздухе.

Выплавку сплава осуществл ют в индукционной печи емкостью 1 т в графитовом тигле.

Состав шихты, мас.%;

Шламы производства ЭДМ

(электролитической

двуокиси марганца)30-35

Отсевы подготовки вторичного

55-60 Остальное

алюминиевого сырь  Обожженный доломит

Химический состав марганецсодержа- щего шлама в процессе получени  ЭДМ, мас.%. Мп 20,5-26.6: Ni 0,8; Si02 20-21 ; Mn02 4-3,3; CaO 4,7; РеаОз 3.4, 4,6, MgO 1,2; Р 0,3; сульфиды и оксиды других элементов остальное.

Химический состав вторичного алюминиевого сырь  следующий;

а) отсев алюминиевой стружки (ТУ 48- 26-56-82), мас.%: AI 40-55; Si 5,6; Mg 0,35; Zn 1,9; Ni 1,20; Mn 0,26, Fe 14-15; окислы (железа, алюмини  и др.) остальное:

(

(Л Ч)

ел ел

б) отходы отсева вторичного алюминиевого сырь , мас.%: AI 25-30; Si 6,2; Mg 0,2; Zrt 2,2; Nl 0,87; Mn 0,15; Fe 15-18; окислы железа, алюмини  и других элементов остальное. Металлургический выход 25- 30%.

Отходы отсева вторичного алюмини  не удовлетвор ют ТУ 48-21-52-82 и представл ют некондиционный отход отсева вторичного алюмини .

Химический состав свежеобожженного доломита, мас.%: SI02 2,0; 2,0; РеаОз 0,3; МдО 36,0; СаО 55,0; Н20 2,20; С02 2,5.

Составы получаемого сплава с соответствующей различной шихтовкой плавок приведены в табл. 1.

Сплавы 1-3 при хранении на воздухе в течение двух лет не рассыпаютс  и сохран ют все механические характеристики. Известный сплав рассыпаетс  практически в процессе охлаждени  на воздухе.

Выплавленные сплавы опробованы при производстве стали.

Сталь выплавл ют в 200-тонной мартеновской печи, после плавки выпускают в 200-тонные сталеразливочные ковши при температуре 1873-1923 К. Предлагаемый {или известный) сплав подают в ковш в твердом состо нии поэтапно по мере заполнени  ковша.

Предлагаемый сплав подают в количестве 3% от массы стали. Обработанную сталь выдерживают в течение 30-40 мин в ковше, потом разливают в изложницы.

Обрабатывают сталь, раскисленную по заводской технологии, имеющую состав, мас.%; С 0,25; Мп 0,69; Si 0,36; 0,025; Р 0,03; S 0,04; AI 0,005; Fe остальное.

Результаты обработки данной стали предлагаемым и известным сплааамм представлены в табл, 2.

Коррозионную стойкость сталей оценивают в различных средах - 5%-ных растворах серной, азотной, плавиковой и сол ной кислот и 5%-ном растворе морской соли,

Результаты испытаний в растворе морской соли представлены в табл. 3.

Анализ данных табл. 2 показывает, что содержание серы в стали после обработки предлагаемым сплавом составл ет 0,012- 0,018%, а фосфора - 0,016-0,018%. Это достигаетс  в первую очередь за счет низкого содержани  этих элементов з предлагаемом сплаве (S 0,005-0,008% и Р 0,01-0,02%), а также тем, что степень де- сульфурации составл ет 55-70%, а степень дефосфорации - 48-65%. Такие высокие десульфурирующие и дефосфори- рующие способности предлагаемого сплава достигаютс  за счет высокоактивного в химическом отношении комплекса компонентов . Наличие в сплаве совместно марганца , кремни , алюмини  в значительных

количествах обеспечивают протекание в жидком металле экзотермических реакций с сильным разогревом зоны реакций, котора  протекает достаточно бурно, идет интенсивное перемешивание ванны, практиче0 ски охватывающее весь объем металла. Практически одновременно с реакци ми окислени  указанных элементов идут реакции десульфурации и дефосфорации с участием кальци  и магни .

5Больша  поверхность реакционной зоны , высока  температура, больша  активность Са и Mg в сплаве позвол ют отшлаковывать S и Р за очень короткий срок.

Введение в сталь Ni и Zn позвол ет зна0 чительно улучшить коррозионную стойкость получаемой стали.

Проведенные коррозионные испытани  обработанных сталей в растворах кислот показали , что по сравнению с модифицирова5 нием известным сплавом коррозионна  стойкость повышаетс  с более чем 10 балл до 7-9 балл, т.е. сталь переходит из группы нестойких сплавов в группы малостойких и пониженной стойкости.

0Из данных табл. 3 следует, что в растворе морской соли стойкость стали значительно повышаетс , она соответствует 1- 2 балл.

Никель, содержащийс  в сплаве в коли5 чествеменееО,4%, не оказывает существенного эффекта на микролегирование и модифицирование стали, а при содержании более 0,8% никель вызывает хрупкость сплава, и при транспортировке он рассыпа0 етс .

Цинк, содержащийс  в сплаве в количестве менее 0,5%, не обеспечивает существенного улучшени  коррозионной стойкости сплава и не защищает сплав от воздействи 

5 кислорода, а при содержании цинка более 2,7% сплав становитс  неоднородным и подвержен разрушению при транспортировке и хранении на воздухе.

Таким образом, в результате примене0 ни  предлагаемого изобретени  повышаетс  коррозионна  стойкость стали, степень усвоени  компонентов сплава расплавом, раскислительна  способность и стойкость при хранении сплава на воздухе.

5

Claims (1)

1. Формула изобретени  Сплав дл  раскислени  и модифициро- аани  стали, содержащий марганец, кремний , алюминий, кальций, магний, углерод, фосфор, серу и железо, отличающийс   тем, что, с целью повышени  коррозионной стойкости стали, степени усвоени  компонентов сплава расплавом, раскисли- тельной способности и стойкости при хранении сплава на воздухе, он дополнительно содержит никель и цинк при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Марганец27-3.2

   Алюминий26-30

   20-22 0,6-4,0 0.5-2,8 0,4-0,8 0,5-2,7 0,07-0,11 0,01-0,02 0,005-0.008 Остальное

   Таблица 1

   Таблица 2

   Продолжение табл. 2

   Таблица 3