SU742480A1 - Сплав дл раскислени и модифицировани стали - Google Patents

Description

(54) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ

1

Изобретение относитсл к металлургии и предназначено дл  использовани  при выплавке рельсовой стали.

Известен сплав, используемый при получении мелкозернистых сталей с 5 улучшенной обрабатываемостью, содержащий , вес.%:

Кремний50-90

Алюминий1-3

Кальций4-15 О

Ниобий1-10

Ниобий может быть полностью или частично заменен 5-20% ванади  и 1-5% азота 1.

Недостатком такого сплава  вл - 15 етс  высокое содержание в нем кремни , что снижает удельный вес сплаве (а, соответственно, и усвоение его сеталлом) и вызывает рассыпание при хранении. Кроме того, введение нио- 20 би  в рельсовую сталь нежелательно так как он уменьшает прокаливаемость металла.

Нежелательным с точки зрени  по- 25 лучени  чистой по неметаллическим включени м стали  вл етс  введение в нее азота

Известен также сплав 2, содержащий , весс%:30

45-60

Кремний 9-18

Алюминий 22-40

Кальций Остальное

Железо

Недостатком этого сплава можно считать плохое усвоение металлом, сплав очень легкий, так как содержит много кальци , алюмини , кремни . Одним из недостатков известных сплавов  вл етс  относительно высокое содержание в них кальци . Последний , испар  сь при введении в металл, усваиваетс  не полностью, роэтому при применении таких сплавов значительно ухудшаютс  экологические услови  в цехе. Кроме того, при охлаждении ковшей по прин той на заводах технологии образуютс   довитые фосфиты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  сплав 3 дл  модифицировани  и раскислени  стали следующего состава, вес.%:

Кальций4-20

Ванадий4-20

Кремний30-49

Марганец1-10

Титан0,5-10

ЖелезоОстальное

Известный сплав содержит повышенное содержание кальци , неблагопри тное вли ние которого описано выше. Экологические исследовани , проведенные при раскислении оельсовой стали этим сплавом, показали, что запыленность на задней рабочей площадке мартеновской печи увеличиваетс  1,5-2 раза.

Выделение большого количества пыли при применении этого сплава не дает возможности использовать сплав дл  раскислени  рельсовой стали при вакуумировании, так как забиваютс  вакуум-проводы.

В составе сплава находитс  титан, образующий в металле нитриды, присутствие которых в рельсах нежелательно , так как они  вл ютс  концентраторами напр жений.

Немаловажен и тот факт, что сплав трудно получать, поэтому стоимость его очень высока.

Цель изобретени  - повьлаение качества рельсовой стали за счет снижени  количества неметаллических включений и кислорода и улучшение экологических условий,

Это достигаетс  тем, что сплав содержит дополнительно алюкетний при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Кальций2-3,5

Ванадий 4-20

Кремний30-49

Марганец1-10

Алюминий1- 3

Железо Остальное.

При содержании в сплаве 2-3,5% кальци  достигаетс  полное его усвоение металлом и экологическое равновесие , в цехе не нарушаетс .

До,последнего времени считалось, что ввод алюмини  в рельсовую сталь нежелателен, так как образующийс  при раскислении глинозем выт гиваетс  вдоль рельсов при прокатке образу  строчки, которые зна-щ-гтельно снижают эксплуатационную стойкость рельсов. Это мнение базирювалось на результатах исследовани  рельсовой стали, раскисленной метгшлическим алюминием. Однако последние исследовани  показали, что при раскислении рельсовой стали алюминием в количестве не более 150 г/т совместно с кальцием строчечные включени  не образуютс  . В этом случае глобул ризующее действие кальци  обеспечивает получ рние включений - глинозема кальциевого , хорошо удал ющегос  из ме талла. Оставшиес  мелкие включени  имеют округлую форму и равномерно распредел ютс  в металле. Поэтому введение 1-3% алюмини  в сплав обеспечивает хорошую раскисленность металла при благопри тной форме включений в нем.

Минимальное содержание кальци  в сплаве должно быть 2%, так как при более низком его содержании не обеспечиваетс  получение глиноземистых включений глобул рной формы. Максимальное содержание не должно превышать 3,5%,так как при этом увеличиваетс  вынос пыли и ухудшаетс  экологическа  обстановка в цехе.

О При уменьшении содержани  алюмиаи  в сплаве ниже 1% не обеспечиваетс  достаточна  раскисленность металла , что приводит к поражению слитков газовыми пузыр ми, а рельсов - волосными треищнами. Максимашьное количество алюмини  не должно превышать3%, так как в противном случае не исключено по вление в металле строчечных включений глинозема.

Из -состава сплава выведен титан, как нитридообразующий компонент.

Остальные компоненты сплава вз ты в тех же пределах, что и в прототипе, 5 так как они наход тс  в оптимальных пределах.

Необходимо отметить, что стоимость предлагаемого сплава почти в 3 раза меньше, чем прототипа.

Из других свойств сплава необходимо отметить хорошую прочность (не рассыпаетс  при хранении более одного года) и сравнительно большую плотность (около б г/см) , что. обеспеч вает хорошее его усвоение металлом при раскислении.

Дл  определени  вли ни  раскислени  рельсовой стали предлагаелалм сплавом на экологические услови  в

0 цехе и качество металла вцплавили

рельсовую сталь марки М76 с раскислением металла предлагаемым сплавом с различным соотнс цением компонентов. Дл  обеспечени  сопоставительного

5 анализа выплавили также рельсовую сталь с раскислением ее известным сплавом.

Сталь разливали в слитки массой 50 кг и прокатывали на квадрат 56 х

Q X 56 мм.

В таблице приведены данные по запыленности атмосферы в цехе при применении предлагаемого и известного составов.

5 Как показали проведенные испытани  запыленность при применении предлагаемого сплава была в раза меньше, чем при применении сплавапрототипа .

При применении сплавов 1-3 на кате практически отсутствовали волосные трещины.

ванадий, кремний, марганец, железо, отличак 1дийс  тем, что, с целью снижени  содержани  кислорода и неметаллических включений в рельсовой стали и улучшени  экологических условий, он дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Кальций2-3,5

Ванадий4-2,0

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ 1241624, кл. 40 в 31/00, опублик. 1967.

2.Патент США 2767074, кл. 75-134, опублик. 1956.

3.Авторское свидетельство СССР 406939, кл. С 22 С 35/00, 1971 (прототип).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Сплав для раскисления и модифици- 25 рования стали, содержащий кальций, ванадий, кремний, марганец, железо, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания кислорода и неметаллических включений в 30 рельсовой стали и улучшения экологических условий, он дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Кальций 2-3,5 35

   Ванадий 4-2,0

   Кремний 30-49 Марганец 1-10 Алюминий 1— 3 Железо Остальное