Способ выплавки стали, легированной цирконием и ниобием

Способ выплавки стали, легированной цирконием и ниобием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к производству конструкционных и жаростойких легированных сталей, используемых в машиностроении. Целью изобретения , является более полное усвоение циркония и ниобия и повышение механических свойств. Это достигается легированием в восстановительный период сфен-цирконовым концентратом в количестве 5-25 кг/т стали совместно с силикобарием и криолитом в соотношении (10-25):1:1. Сфен-цирконовьй концентрат имеет следующий хим. состав , мас.%: SiO 26-31; ZrO 15-39, 1-3, TiO-j, 3-8, остальное. 1 з.п.ф-лы, 2 табл. i О) Сфен-цирконовый концентрат, который является промежуточным продуктом для производства технически .чистых окислов ниобия и циркония, вводят в восстановительный период плавки на зеркало металла. Для увеличения сте-- пени восстановления ниобия и циркония из окислов часть плавок проводят с добавкой силикобария марки СБ-20 и силикобария в смеси с криолитом (). |ii Cd 00 ч Kl

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д4 С 21 С 5/52

И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4278485/23-02 (22) 16.06.87 (46) 07 03 89 Бюл. И - 9 (71) Научно-производственное объединение по тракторостроению, Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности, Чебоксарский агрегатный завод им.XXIV съезда КПСС и Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (72) А.Л.Овсянников, В,И.Канторович, С.С.Дмитриченко, В,А.Ротенберг, Л.Б,Чистов, И.Н,Березина, И.И.Мостинец, Л,П,Абаимов, Е,A.Íîâîñåëîâ, Ю.M.Êà÷àíoâ, Л.Б;Ефимова, И.А.Малов, В.В.Демьянов, Л.П.Житова и А.Е,Аксельрод (53) 669.187(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 242933, кл. С 22 С 38/12, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Р 1024510, кл, С 21 С 7/076, 1983, Изобретение относится к металлур-. гии и может быть использовано при легировании жаростойких и конструкционных сталей, используемых в майи ностроении.

Целью изобретения является более полное усвоение циркония и ниобия и повышение механических свойств метаяла.

Способ выплавки стали, легированной ниобием, реализуют в ходе проведения ряда плавок стали 20Х25Н20С2БЦЛ, „„Я0„„1463770 А 1. (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ, ЛЕГИРОВАННОЙ ЦИРКОНИЕМ И НИОБИЕМ (57) Изобретение относится к произ. водству конструкционных и жаростойких легированных сталей, используемых в машиностроении, Целью изобретения является более полное усвоение цирко-. ния и ниобия и повышение механических свойств. Это достигается легированием в восстановительный период сфен-цирконовым концентратом в коли-. честве 5-25 кг/т стали совместно с силикобарием и криолитом в соотно-шении (10-25):1:l. Сфен-цирконовый концентрат имеет следующий хим. состав, мас.7: SiO 26-31; Zr0< 15-39, МЬ О 1-3, TiO 3-8, Рейз остальное, 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Сфен-цирконовый концентрат, который является промежуточным продуктом для производства технически .чистых окислов ниобия и циркония, вводят в восстановительный период плавки на зеркало металла. Для увеличения степени восстановления ниобия и циркония из окислов часть плавок проводят с добавкой силикобария марки СБ-20 и силикобария в смеси с криолитом (Иа,АП,).

7?0 з 1463

Результаты плавок приведены в табл,!

Как видно из табл,il совместное ,введение сфен-цирконового концентра,та, силикобария и криолита позволяет дополнительно раскислить металл за счет влияния на восстановительную способность основного шлака, Это снижает угар ниобия и циркония из рас плава и повышает их усвояемость до 99 и 44Х соответственно. Кроме того, криолит снижает пироэффект, возникающий при введении силикобария, При соотношении сфен-цирконового концентрата, силикобария.и криолита соответственно выше 25:1:1 и ниже

1О!1:1 положительное влияние добавок . на усвоение легирующих элементов снижается. Введение только одного концентрата в сталь приводит к усво-. ению ниобия до 97-98Х а циркония до 24-28Х (табл.1, плавки 1-24).

Сопоставление результатов предлагаемого способа с даннь!ми для стали, выплавленной по известному способу (плавке 25), также свидетельствует ,об увеличении усвояемости легирующих ( элементов по предлагаемому способу.

Ввод сфен-цирконового концентрата силикобария и криолита в предлагаемых пределах уменьшает средний размер ( неметаллических включений, приводит к . росту процента глобулярных оксисульфидов в противовес остроугольным, Это положительно влияет на механические и эксплуатационные характеристики металла (табл,2).

Добавка в расплав сфен цирконового концентрата следующего химического состава, мас.Х: SiO 26-31; ZrO 1539, НЪО 1-3; TiO 3-8, Fe O> ос-. тальное (табл.1) также является оп-! тимальной. увеличение или снижение количества ингредиентов в составе концентрата приводит уменьшению усвоения ниобия и циркония в стали (плавки 23,24).

Введение сфен-цирконового концент" рата в количестве менее 5 кг/т не приводит к легированию стали,,поскольку процент усвоения ниобия сни жается, Ввод концентрата более

25 кг/т также нецелесообразен из-за относительног0 снижения степени усвоения, При расходе сфен-цирконового концентрата менее 5 кг/т (плавка 15)

5 усвоейие циркония и, особенно, ниобия заметно снижается. Наблюдается также относительное снижение процента глобулярных оксисульфидов (до 34 )

10 и увеличение их среднего размера (до 10,6 MKM). Введение в сталь концентрата свыше 25 кг/т (плавка l6) также нецелесообразно иэ-за относительного снижения усвоения ниобия.

15 При использовании предлагаемого способа выплавки стали, легированной цирконием и ниобием, повышается сквозное извлечение ниобия и дополнительное легирование стали цирконием за счет использования сфен-цирконовогр концентрата, улупыается морфология неметаллических включений за счет комплексного легирования ниобием и цирконием, повышается усвоение ниобия

25 сталью за счет совместчого испольэЬвания сфен-цирконового концентрата силикобария и криолита, повышается комплекс механических и эксплуатационных свойств эа счет одновременного, 30 легирования и улучшения морфологии неметаллических включений.

Формула из обретения

35 . 1, Способ выплавки стали, легированной цирконием и ниобием, включающий расплавление шихты, раскисление, рафинирование и легирование, о тл и ч а ю шийся тем, что, с

40 целью более полного усвоения ниобия и циркония и повышения механических свойств металла, легирование производят сфен цирконовым концентратом в количеству 5-25 кг/т стали, который дают совместно с силикобарием и криолитом в соотношении (10-25):1:1.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что сфен-цирконовый концентрат имеет следующий химичес,кий состав, мас.Х:

SiO 26-31

ZrO 15",39

Nb O 1-3

TiO 3-8

Fe

1463770

Таблица!

0 5

2,5

0,2

1 0

l0:1:1

l0:1:1

25:1:1

25:1:1

0,5

2,5

0,2

1,0

0,5

", 5

0,2

1,0

0 5

2,5

0,2

1,0

0 5

2>5

0,2

1,0

0,6

01>9

1,0

0,5

2,5

0,2

1,0

0,6

0,9

1 0

24 14 09 25 (ниже нижнего уровня)

32 41 3,4 8,2 !5 1,0 (выше верлнего уровня)

Без присадки сфен-Еенрконового концентрата

23,0

1,0

I5:1:1 96,7

93,4

Таблица 2

2 ь

4 26 15 1 3

5 (на нижнем пределе со- ..

6 держание компонентов)

9 31 39 3 8

10 .(на веркнем пределе соII держание компонентов)

12 !

14

16 28 24 2 6

l7 (на среднем уровне)

18

l9

2I

22

1

3

5

7

9

ll

12

13

14

16

17

18

19

5

27

52

56

58

54

61

54

59

53

51.

57

53, 60

34

56

51

64

54

66.

10: i: 1 !

О:1"1

25: 1:I

25: I: l

10: 1:!

l0:1: l

25:1:1

25:I: 1

8,3: l:1

2?,8:1:

15:!:1

5>1, 2,8

4,6

l,6

4,2

2,2

5,0

2,9

4,2

1,8

4,6

2,0

4,9

2,1

10 6

3,2

4,7

1,9

4,8

2,8

4,9

97,1

9?,8

98,5, 98,7

98>0

98,3

97,8

98,3

99,0

99,1

98,7

98,6

97,5

98,0

82,6

96,4

98,7

99,0

98> 1.

98,1, 94>2

1 92,0

93,8

25,5

28,7

39,3

44,4

40,0

43,4

24,5

27,8

36,6

38,7

37,1

38,5

24,2

25,4

20,6

25,8

36,5

39,1

40,2

40,2

34,0

23,6

20,7

1463770 8

Продолжение табл.2

Составитель 10. Клюев

Редактор Н. Гунько Техреп А. Кравчук. Корректор С. Иекмар

Заказ 792/32 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

22

23

24

62

28

57

2,9

10 l

8,4

10,2