(54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ
Изобретение относитс к металлургии, в частности к способам рафинировани и модифицировани стали. По основному авт. св. № 682570 известен способ рафинировани и модифицировани стали, заключающийс в расплавлении шихты и предварительном раскислении алюминием или другими элементами. Окончательное рафинирование и модифицирование осуществл ют введением резкоземельных элементов (РЗМ) в расплав, ограниченный футеровкой из высокостабильных окислов со свободной энергией образовани 150 - 230 ккал/г-моль при 1600°С, в количестве, необходимом дл полного св зывани по стехиометрии кислорода и серы в соединении типа P3MjO3H РЗМ ЗЗИЛИ превышающем это количество в 1,1-2,0 раза .{. Однако введение РЗМ после проведени предварительного раскислени и легировани марганцем, особенно при выплавке высокомарганцовистых сталей (например, Ст 17ХЗГ5СН2МЛ), не позвол ет получить необходимый и стабильный уровень механических свойств, так как сульфиды наход тс в стали в виде соединени MnS пленочной формы, располагающегос в межзеренном пространстве, что приводит к резкому снижению уровн механических свойст стали, особенно ударной в зкости. Цель изобретени -- повышение механических свойств стали. . Указанна цель достигаетс тем, что при Выплавке высокомарганцовистых сталей марганец ввод т в расплав через 2 - 10 мин после введени РЗМ. РЗМ, облада большим сродством к кислороду и сере, св зывает их в прочные соединени благопри тной глобул рной формы Выдержка расплава-меньше 2 мин недостаточна дл протекани реакций растворени и взаимодействи РЗМ с кислородом и серой. Выдержка более 10 мин приводит к вторичному окислению стали и загр знению неметаллическими включени ми. Введенный марганец, необходимый дл обеспечени требуемого химического состава стали, идет на легирование .расплава, не вступа во взаимодействие с серой, котора к этому времени полностью находитс в соединени х типа РЗМ 1 глобул рной формы. .Пример: Сталь Ст/ 7ХЗГ5СН2МЛ выплавл ют в 60-килограммовой индукционной печи типа ИСТ-0,6 с магнезитовой футеровкой . По расплавлении шихты провод т предварительное раскисление и доведеииё химического состава по всем элементам, кроме марганца. Затем на штанге ввод т РЗМ в необходимом количестве дл полного св зыванн по стехиометрии кислорода и серы в соединении типа PSMjpjn PSMjeSj Провод т выдержку расплава в течение 2 - 10 мин, затем ввод т марганец. Через 2 - 3 мин металл разливают с помощью 30-килограммового ковша чайникового типа в керамические формы, примен емые в литье ло выплавл емым модел м. Из них вырезаю заготовки дл изготовлени образцов на испытани механических свойств.
Механические свойства стали Ст 17ХЗГ5СН2МЛ , выплавл емой по предлагаемому способу, значительно выше, чем по известному . Это обусловлено тем, что при введении РЗМ после присадки марганца по известному способу практически не образуютс сульфиды РЗМ. К моменту присадки РЗМ вс сера в стали св зана в прочные сульфиды марганца, что не позвол ет осуществить взаимодействие. РЗМ с серой. Сульфиды марганца, име неблагопри тную пленочную форму и располага сь в ос х дендритов, отрицательно вли ют на механические свойства , в особенности на ударную в зкость. Это исключаетс благодар вводу марганца после РЗМ. Сера при этом св зываетс в прочные сульфиды РЗМ округлой благопри1 тной формы, причем больша Их часть в процессе выдержки и перемешивани удал етс из расплава. Марганец идет на легирование матрицы расплава. Сталь, выплавл ема по предлагаемому способу, имеет высокий стабильный уровень механических свойств, в частности ударной в зкости.