(54) СПЛАВ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ(54) ALLOY STEEL ALLOCATION
1 Изобретение относитс к черной метаппургии , в частности к производству ферросплавов . Известна пигатура 1 дп повышени стойксх;ти отливок из чугуна в услови х периодического высокотемпературного нагрева и охлаждени , котора имеет следуклций химический состав, вес.%: Цирконий5-20 Кремний15-35 Марганец5-14 Кальций0,5-4 Титан7-15 ЖелезоОстальное Недостатком известного сплава вл етс низкое содержание в нем циркони . Это приводит к тому, что например, .дл легировани стали 08Г2СЦ до содержани циркони в стали О,2% при его усвоении 20% необходимо до 200 кг сплава на одну тонну стали. Поскольку выплавка стали осуществл етс в конвертерах, а процесс пегировани .- в ковше, то присадка таког значительного количества сплава в ковш может привести к неравномерному распределению циркони в стали, а в некоторых случа х к закозпению ковша и браку. Наиболее близким к предлагаемому вл етс сплав дл пегировани стали 21, содержащий, Бес.%: Цирконий.32-52 Кремний22-51 Алк диний2-9 Медь.0,5-3 ЖелезоОстальное Недостатки известного сплава - высока температура плавлени , составл юща 1650-1800°С, и низкое усвоение циркони сталью (20-40% в зависимости от содержани циркони в сплаве). Так, при выплавке стали типа СВ-08Г2СЦ усвоение циркони из сплава ФСЦр (5О% , 22% Si, 8,0 АВ , 3% си , Fe - остальное ) составл ет всего 20-25%. Вспедсч вне относительно низкой плотности (4,55 ,0 г/см) и высокой температуры плавлени крупные куски ферросилшсопиркони не успевают растворитьс в стали к . мвнту выхода шлака из сталеплавильного агрегата в ковш, запутываютс в шлахе, реагируют с ним и частично спиваютс в шлаковую чашу. Цель изобретени - снижение температуры плавлени сплава и повышение уо воени цирконш сталью. Поставленна цель достигаетс тем, что сплав, содержащий цирконий, кремний алюминий, медь и железо, .дополнительно содержит марганец , титан и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.% Цирконий20-47 Кремний15-35 Марганец10-40 Алюминий2-9 Медь0,2-5 Титан :О,1-4 Кальций0,1-10 . ЖелезоОстальное Пример. Выплавку предлагаемого и известного сплавов производ т в лабораторных услови х в дуговой электропечи с мощностью трансформатора 70 кВт. В качестве шихтовых материалов используют цирконовый концентрат алюминий, известь, силикомарганец, ферромарганец, металлический марганец, ферросилиций и железную руду. Составы выплавленных сплавов указан в Табл. 1. Из табл. 1 следует, что дополнительное введение в сплав марганца, титана и кальци при указанном соотношении Ком поиентов снижает температуру плавлени сплава с 1650-1 до 1400-154О° В табл. 2 приведены данные по усвоеHvuo циркони при легировании стали 20ХГ. 12О,0 15,0 4О,0 Предлагаемый 230,6 18,6 28,7 347,0 35,0 10,0 432,550,7 Известный 545,6 24,1 651 ,6 27,4 . Таблица 1 Из табл. 2 видно, что усвоение циркони сталью 2ОХГ из сплавов известного состава составл ет 30,5-41,4%, а из предлагаемого состава - 50-5-66,9%. Введение в сплав марганца, кальщ: и титана позвол ет снизить его температуру плавлени и тем самым повысить уовоение циркони сталью. Легирование стали предлагаемым спла- вом в промышленных услови х значительно сэкономит дорогосто щий и дефицитный цирконий. Дополнительное введение в сплав марганца более 40% в виде металлических добавок приводит к значительным его поTepsBvt (улету), что вл етс экономически нецелесообразным. Введение в состав сплава марганца менее 10% и кальци 0,1% незначительно снижает температуру плавлени сплава и не повышает усвоение циркони сталью. Введение в состав сплава титана в количестве 0,1-4% св зано с образованием в сплаве соединений TiAE и TiACj с температурой плавлени их 1300-1320 С. При повышении содержани титана более 4% температура плавглени сплава увеличиваетс . Кальций повышает раскислительную способность и вводитс в сплав восстановлением его из окиси кальци (извести). При повышении содержани кальци более 10% расход алюмини (восстановител ) значительно возрастает и себестоимость сплава увеличиваетс . Содержантте циркони и кремни в сплаве св зано с образованием в нем сравнительно прочных силицидов (. И 2гЗ ) с низкой температурой плавлени . 2,0 5,О 4,0 4,7 Осталь-1400 9,0 0,2 1,9 10,0 - -1480 5,6 1,5 0,1 ОД - -1540 4,8 2,7 - - Осталь-1650 8,1 0,5 - - --1720 7,8 3,0 - - - -1800 Количество сплава на легирование стали, кг 0,270 0,270 0,270 Остаточное содержание циркони и стали,%0,12 0,16 О,21 . Усвоение циркони сталыо ,%66,9 58,6 50,5 1 The invention relates to black metapurgia, in particular to the production of ferroalloys. Known pigment 1 dp increase in staxx; such cast iron castings under conditions of periodic high-temperature heating and cooling, which has the following chemical composition, wt.%: Zirconium 5-20 Silicon 15-35 Manganese 5-14 Calcium 0.5-4 Titanium 7-15 Iron Other Disadvantage of known The alloy is low in zirconium. This leads to the fact that, for example, for alloying 08G2STS steel, up to a content of zirconium in O steel, 2%, with its assimilation of 20%, up to 200 kg of alloy per ton of steel is needed. Since steelmaking is carried out in converters and the tasting process is in a ladle, the addition of such a significant amount of alloy to the ladle can lead to an uneven distribution of zirconium in the steel, and in some cases, to the closure of the ladle and marriage. The closest to the proposed is an alloy for steel, 21, containing, bar.%: Zirconium 32-52 Silicon 22-51 Alkynium 2-9 Copper. 0.5-3 Iron Other The disadvantages of the known alloy - high melting point, 1650- 1800 ° C, and low absorption of zirconium steel (20-40%, depending on the zirconium content in the alloy). Thus, in the production of steel type SV-08G2STS, the assimilation of zirconium from FSCR alloy (5O%, 22% Si, 8.0 AB, 3% Si, Fe - the rest) is only 20-25%. Spread out of relatively low density (4.55, 0 g / cm) and high melting point, large pieces of ferrosylsopyrconium do not have time to dissolve in steel. MW of the slag exit from the steelmaking unit into the ladle, entangled in the sludge, react with it and partially drank into the slag cup. The purpose of the invention is to reduce the melting temperature of the alloy and increase the steel temperature of the zirconium. The goal is achieved by the fact that an alloy containing zirconium, silicon, aluminum, copper and iron, additionally contains manganese, titanium and calcium in the following ratio of components, wt.% Zirconium 20-47 Silicon 15-35 Manganese 10-40 Aluminum 2-9 Copper 0.2-2 5 Titanium: O, 1-4 Calcium, 0.1-10. Iron Else Example. The smelting of the proposed and known alloys is carried out under laboratory conditions in an electric arc furnace with a transformer capacity of 70 kW. Zirconium concentrate aluminum, lime, silicomanganese, ferromanganese, manganese metal, ferrosilicon and iron ore are used as charge materials. The compositions of the alloyed alloys are listed in Table. 1. From table. 1, it follows that the addition of manganese, titanium, and calcium to the alloy at the indicated ratio of com pans reduces the melting point of the alloy from 1650-1 to 1400-154 °. 2 shows the data on the assimilation of Hvuo zirconium in the doping of steel 20HG. 12O, 0 15.0 4O, 0 Offered 230.6 18.6 28.7 347.0 35.0 10.0 432.550.7 Known 545.6 24.1 651, 6 27.4. Table 1 From table. 2 that the absorption of zirconium by 2OCHG steel from alloys of known composition is 30.5-41.4%, and from the proposed composition - 50-5-66.9%. The introduction of manganese, calcium sulfate and titanium into the alloy makes it possible to lower its melting point and, thus, to increase the rate of zirconium steel production. The alloying of steel with the proposed alloy under industrial conditions will significantly save expensive and scarce zirconium. The addition of more than 40% to the manganese alloy in the form of metal additives leads to its significant TepsBvt (fly), which is not economically feasible. The addition of less than 10% manganese in the alloy and 0.1% calcium slightly reduces the melting point of the alloy and does not increase the absorption of zirconium steel. The introduction of titanium alloy in the amount of 0.1-4% is associated with the formation of TiAE and TiACj compounds in the alloy with a melting point of 1300-1320 ° C. With an increase in the titanium content of more than 4%, the melting point of the alloy increases. Calcium increases deoxidizing capacity and is introduced into the alloy by reducing it from calcium oxide (lime). With an increase in the calcium content of more than 10%, the consumption of aluminum (reducing agent) increases significantly and the cost of the alloy increases. The content of zirconium and silicon in the alloy is associated with the formation in it of relatively strong silicides (And 2g3) with a low melting point. 2.0 5, O 4.0 4.7 Ostal-1400 9.0 0.2 1.9 10.0 - -1480 5.6 1.5 0.1 OD - -1540 4.8 2.7 - - Ostal-1650 8.1 0.5 - - - 1720 7.8 3.0 - - - -1800 Amount of alloy for alloying steel, kg 0.270 0.270 0.270 Residual content of zirconium and steel,% 0.12 0.16 O 21 The absorption of zirconium steel,% 66.9 58.6 50.5