Смесь для модифицирования стали и сплавов

Смесь для модифицирования стали и сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц635!42

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.07.77 (21) 2510939/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень № 44 (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (5i) M. Кл.

С 21С 7/00

С 22С 35/00

Государственный комитат

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.745 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Я. Скок, В. М. Щеглов, В. А. Ефимов, В. П. Осипов, И. Н. Виноградский, А. И. Хитрик и Н. В. Стеценко

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к сталеплавильному и литейному производству.

Известны смеси, а также комплексные модификаторы для раскисления и модифицирования чугуна, стали и сплавов, содержащие шлакообразующие компоненты и активные элементы и сплавы — магний, силикокальций, силикомишметалл (1).

Известен модификатор для чугуна, содержащий следующие компоненты, % . .силикокальций 60 — 70, флюс из галоидных солей щелочных и щелочноземельных металлов, включающих плавиковый шпат — 15 — 20, РЗМ (в том числе ферросиликомишметалл и силикоцирконий) — 10 — 25 (2).

Недостатком этих смесей и модификаторов является то, что шлаки расходуют на свое частичное восстановление большое количество активных элементов (магния, кальция), что значительно снижает эффективность модифицирующей смеси. В комплексных сплавах и смесях, содержащих фториды РЗМ, последние трудно восстанавливаются, что также уменьшает их эффективность при модифицировании. Наличие галоидных солей в модификаторе приводит к сильному выделению дыма при модифицировании стали, что загрязняет окружающую атмосферу. Кроме того, данный флюс не предохраняет от выгорания силикокальция и РЗМ.

Цель изобретения — повышение чистоты и улучшение свойств стали и сплавов при

5 модифицировании.

Поставлснная цель достигается тем, что смесь для модифицирования стали и сплавов дополнительно содержит пировскит при следующем соотношении компонентов, 10 вес.%;

Ферросиликомпшметалл 20 — 40

Сил икоцир кон ий 20 — 30

Пировскит 30 — 40

Плавиковый шлат 5 — 20

15 Ферросиликомишметалл вводят в смесь для придания ей модифицирующей способности. Редкоземельные металлы уменьшают содержание неметаллических включений в стали и переводят большинство оставшихся включений в более благоприятную глобулярную форму. Кроме того, за счет ферросиликомишметалла повышается температура плавления легкоплавких неметаллических включений, что приводит к повышению трещиноустойчивости слитков и отливок.

При содержании ферросиликомишметалла в смеси менсе 20% снижается модифицирующая способность смеси. При содержании ферросиликомишметал1a более 40% увели30 ивается угар РЗМ, что приводит к значиТаблица 1

Ферросиликомишметалл

Плавиковы 8 шабат

Силикоцирконий

Пировскит

Состав

20

30

25

40

30 а„, кг c51, ñüÐ

Общий индекс неметаллических включений Ч1одификатор, кг/т

"т кгс/мм2

GII кгс)мм

% ь, %

Вариант

20 С вЂ” 50 С

8,4.10

4,6.10 3

48,8

5,2

20,4

1,6

45,8

68,3

Контрольный

Ф СМИ+СиЦр (1: 1) 5I,8

22,0

6,4

47,4

2,4

69,8

Предлагаемый

3,1 ° 10 — 3

2,2.10

2,6.10

58,0

60,6

56,2

23,8

24,6

22,1

49,2

49,8

50,4

8,2

8,6

8,1

3,4

4,1

3,8

72,1

73,4

73,3

10 — 3

21,6

52,2

5,8

2,6

46,2

69,3

По авт. св. № 394452 тельному дополнительному расходу смеси и снижению эффективности модифицирования.

Силикоцирконий вводят в смесь для придания ей микролегирующего э р ректа, приводящего к повышению прочносчи моди<рицированнои стали. Кроме того, силикоцирконий спосооствует измельчепию природного аустенитного зерна стали. Введение в смесь силикоциркония в количестве менее

20% оказывае малозаметное влияние иа своиства и размер аустенигного зерна модифицированной стали, содержание силикоциркоиия в смеси оолее 3U% нежелательно, так как при расходе смеси 4 Il)I и оолее в модифицированнои конструкциопной стали образуются самостоятельные ингриды циркония правильной геометрическои формы, что приводит к снижению пластичности и ударной вязкости стали.

Шлакообразующие компоненты пировскит (СаО 1 103) и плавиковый шпаг (Саг3) вводят в смесь для повышения ра ринирующеи способности. Образующиеся оксидные и сульфидные включения HocJIo ооработки стали предложенной смесью ассимилируются образующимся шлаком и удаляются из металла. 11аличие шлакообразующих компонентов в смсси позволяет проводить ivioдифицированис и разливку под шлаком при си<ронной разливке стали. 11;IBBHIcoBI IH шпат ускоряет формироваш,с и повышает жидкотекучссть шлака. 1ipH содержании пировскита менее 30% снижаются рафинирующие свойства смеси, при увеличении содержания пировскита в смсси более 40% повышается угар активных элементов из модификаторов (ферросиликомишметалла и силикоциркония) и уменьшается эффективность модифицировапия. При введении в смесь плавикового шпата менее 5% повышается тугоплавкость шлака и удлиняется время формирования шлака, что нежелательно при добавке модифицирующей смеси

Испытания показывают, что рельсовая сталь, модифицированная описываемой смесью, наряду с более высокой на 3 — 4 кгс/мм прочностью имеет на 15 — 20% более высов изложницу при сифонной разливке стали.

При содержании плавикового шпата в сме-.н более 20% повышается дымовыделение и загрязнение окружающей атмосферы при модифицировании.

Наибольшая эффективность модифицирующей смеси достигается при соотношении шлакообразующих (пировскита и плавикового шпата) ферросплавов (ферросиликомишметалла и силикоциркония) в пределах 1 — 2. Оптимальный расход смеси при сифонной разливке углеродистых и легированных сталей составляет 3 — 4 кг/т при обработке стали в ковше 4 — 5 кг/т.

Б опытном производстве отливают 6 слитков рельсовой стали массой по 50 кг. После переплава рельсовой стали в индукционной печи раскисляют марганцем, кремнием и алюминием; в ковше сталь обрабатывают смесью ферросплавов (фсрросиликомишметалл ФСМИ-1 и силикоцирконий СИЦР50-1 в соотношении 1: 1), модификатором — прототипом и тремя составами описываемой смеси.

Химический состав предложенной смеси приведен в табл. 1.

Средние результаты испытаний механических свойств литой рельсовой стали после нормализации с температуры 830 С и отпуска при 650 С, модифицированной по различным вариантам, приведенным в табл. 2.

Таб лица 2 кую пластичность, на 40 — 60% более высокую ударную вязкость при комнатной температуре и при 50 С, а индекс загрязненности нсметаллическими включениями в 1,5—

635142

Составитель А. Кондратьев

Корректоры: А. Степанова и П. Котова

Редактор А. Соловьева

Техред П. Рыбкина

Заказ 1919/20 Изд. Ко 717 Тираж 721 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

2,0 раза ниже по сравнению с рельсовой сталью, обработанной таким же количеством известного модификатора. Пластичность стали при температурах 900 — 1200 С, модифицированной описываемой смесью, на 5

20 — 25% выше, а аустенитное зерно на 1—

1,5 номера мельче.

Таким образом, смесь для модифицирования стали и сплавов по эффективности влияния на чистоту и свойства стали имеет 10 значительнь1е преимущества по сравнению со всеми опробованными вариантами модифицирования.

Формула изобретения

Смесь для модифицирования стали и сплавов, содержащая ферросиликомишметалл, силикоцирконий и плавиковый шпат, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемого металла, она дополнительно содержит пировскит при следующем соотношении компонентов, вес.% .

Ферросиликомишметалл 20 — 40

Силикоцирконий 20 — 30

Пир овскит 30 — 40

Плавиковый шпат 5 — 20

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 418551, кл. С 22С 35/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Мв 394452, кл. С 22С 35/00, 1971.