SU810832A1

SU810832A1 - Method of smelting nitrogen-containing high-speed steel

Info

Publication number: SU810832A1
Application number: SU792734224A
Authority: SU
Inventors: Валерий Федорович Меркулов; Казимир Казимирович Жданович; Исаак Матвеевич Мураховский; Анатолий Петрович Васильев; Евгений Анатольевич Попков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5481; Предприятие П/Я А-1950
Priority date: 1979-03-07
Filing date: 1979-03-07
Publication date: 1981-03-07

Description

1one

Изобретение относитс к металлургии, в частности, к способам выплавки быстрорежущих сталей.This invention relates to metallurgy, in particular, to methods for smelting high speed steels.

Известен способ выплавки быстрорежущей стали, заключающийс в введении азота в ванну в виде азотированных ферромарганца и ферротитана, содержащих соответственно 7н-8 и вес. % азота, причем азотсодержащие присадки ввод т непосредственно перед выпуском стали 1.The known method of smelting high-speed steel consists in introducing nitrogen into the bath in the form of nitrated ferromanganese and ferrotitanium, containing, respectively, 7N-8 and weight. % nitrogen, with nitrogen-containing additives introduced immediately before the release of steel 1.

Недостатком известного способа легировани быстрорежущей стали вл етс высока себестоимость стали, низкое усвоение азота и качество металла, а также невысока стойкость изготовленного из него режущего инструмента.A disadvantage of the known method of alloying high-speed steel is the high cost of steel, the low uptake of nitrogen and the quality of the metal, as well as the low durability of the cutting tool made from it.

Цель изобретени - снижение себестоимости стали, повыщение металла и стойкости изготовленного из него режущего инструмента .The purpose of the invention is to reduce the cost of steel, increase the metal and durability of the cutting tool made from it.

Эта цель достигаетс тем, что азотсодерл ащий материал ввод т в ковщ совместно с цирконием в количественном соотнощении циркони и азота 1,0 : 0,7-f-1,0, а выпуск первых порций расплава производ т без щлака.This goal is achieved by the fact that nitrogen-containing material is introduced into the ladder together with zirconium in a quantitative ratio of zirconium and nitrogen 1.0: 0.7-f-1.0, and the production of the first portions of the melt is made without slag.

При легировании азотом быстрорежущей стали по способу, описанному в авт. св. № 583195, азотсодержащий материал ввод т в ванну непосредственно перед вынуском стали. Усвоение азота при этом получаетс низким, так как часть его удал етс из металла в процессе последующего выпуска плавки из печи.When doping with nitrogen, high-speed steel according to the method described in ed. St. No. 583195, nitrogen-containing material is introduced into the bath immediately before the steel is taken. The uptake of nitrogen is thus obtained low, since part of it is removed from the metal during the subsequent release of smelting from the furnace.

Введение азотсодержащих материалов в ковш совместно с цирконием в количественном отнощении циркони и азота 1 : 0,7-4-1,0 способствует более высокому усвоению азота за счет образовани мелкодисперсных и термодинамически прочных нитридов циркони (ZrN), имеющих больщой удельный вес (7,1-7,3 г/см) и поэтому практически не удал ющихс из металла .The introduction of nitrogen-containing materials into the ladle together with zirconium in a 1: 0.7-4-4-1.0 ratio of zirconium and nitrogen contributes to a higher uptake of nitrogen due to the formation of finely dispersed and thermodynamically strong zirconium nitrides (ZrN) having a large specific gravity (7, 1-7.3 g / cm) and therefore practically not removable from the metal.

Нитрид циркони имеет область гомогенности от ZrNo,7 до ZrNi,o, поэтому совместна присадка циркони и азота беретс , исход из соотнощенн 1 : 0,,0.Zirconium nitride has an area of homogeneity from ZrNo, 7 to ZrNi, o, so a combined additive of zirconium and nitrogen is taken, based on the ratio of 1: 0,, 0.

Нитриды циркони имеют температуру плавлени 3000°С и поэтому образуютс в жидком металле и вл ютс готовыми центрами кристаллизации. Вследствие этого при затвердевании быстрорежущей стали, выплавленной по предлагаемому способу, получаетс более мелкое зерно и равномерное распределение карбидной фазы, что уменьщает степень дендритной ликвации и повыщает технологическую пластичность литого металла.Zirconium nitrides have a melting point of 3000 ° C and therefore are formed in the liquid metal and are ready crystallization centers. As a result, upon hardening high-speed steel produced by the proposed method, a finer grain and an even distribution of the carbide phase are obtained, which reduces the degree of dendritic segregation and increases the technological plasticity of the cast metal.

Кроме того, нитриды (карбонитриды) циркони задерживают рост зерна аустенита при нагреве быстрорежущей стали под закалку и ее можно нагревать на 15- 20°С выше обычных температур, что увеличивает легированность твердого раствора. Это повышает теплостойкость быстрорежуш ,ей стали, выплавленной по предлагаемому способу, и стойкость изготовленного из нее режущего инструмента.In addition, nitrides (carbonitrides) of zirconium inhibit the growth of austenite grain during heating of high-speed steel for quenching, and it can be heated 15-20 ° C above normal temperatures, which increases the alloying of the solid solution. This increases the heat resistance of the bushing, its steel, smelted by the proposed method, and the durability of the cutting tool made from it.

При выпуске первых порций металла без шлака, в отличие от обычного выпуска со шлаком, происходит более полное и стабильное усвоение циркони и азота, так как исключаетс отшлакование наход щихс в ковше материалов и уменьшаютс их потери .With the release of the first portions of metal without slag, in contrast to conventional slag production, a more complete and stable assimilation of zirconium and nitrogen occurs, since slagging of materials in the ladle is eliminated and their loss is reduced.

Пример. Быстрорежущую сталь выплавл ли в 60-ти килограммовой индукционной печи по предлагаемому способу. После расплавлени шихты и раскислени металла и шлака в ковш присаживали прокаленные азотированный феррованадий и силикоцирконий в соотношении азота и циркони 1 : 0,7- 1,0. Сталь разливали на два слитка по 30 кг. Качество стали, выплавленной по предлагаемому способу, сравнивали с качеством металла, легированного азотом по известному способу.Example. High-speed steel was smelted in a 60-kilogram induction furnace according to the proposed method. After the charge was melted and the metal and slag deoxidized, calcined nitrated ferrovanadium and silicon-zirconium were added to the ladle in a ratio of nitrogen and zirconium 1: 0.7-1.0. Steel poured into two ingots of 30 kg. The quality of the steel produced by the proposed method was compared with the quality of the metal doped with nitrogen by a known method.

Из одного слитка вьфезали и изготавливали образцы дл исследовани пластичности металла методом гор чего кручени . Другой слиток ковали на сорт 0 30 мм, из которого вырезали резцы.Samples were made from one ingot and produced for the study of the plasticity of a metal by the method of hot torsion. Another ingot was forged on a grade 0-30 mm from which the incisors were cut.

Пластичность быстрорежущей стали, выплавленной по предлагаемому способу, на 45%, а стойкость изготовленных из нее резцов на 30% выше аналогичных характеристик стали, легированной азотом по известному способу. Усвоение азота при этом на 24% выше при выплавке стали по предлагаемому способу.The ductility of high-speed steel smelted by the proposed method is 45%, and the durability of the cutters made from it is 30% higher than the similar characteristics of the steel doped with nitrogen by a known method. At the same time, nitrogen absorption is 24% higher in steelmaking using the proposed method.

; ;

.J.J

Claims

1. USSR author's certificate No. 583195, cl. C 22C 38/30, 1976 (prototype).