Способ получения конструкционной стали

Способ получения конструкционной стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (u>783348 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 20. 09. 78 (21) 266 5026/22-02 с присоединением заявки Но (51)М. Кл.

С 21 С 7/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.1180. Бюллетень йо44 (53) УДК 621.365..91(088.8) Дата опубликования описания 03 ° 12 ° 80

Ю. М. Крут, В. Ф. Ситников, М. М. Кудрявцев, С. И. Дьяков, P. А. Кириллова, В.--И. Гулько и И„ A. Шиляев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к области металлургической промышленности и может быть использовано при получении сталей, подвергаемых холодной деформации. 5

Известен способ получения конструкционной стали по основному авт. св. Р 692865, заключающийся в выплавке стали в сталеплавильном агрегате, раскислении и вакуумировании ее. С целью повышения качества стали производят последовательное раскисление металла, при этом первую партию алюминия вводят в ковш во время выпуска плавки в количестве, на 5- 15

50% превышающем необходимое для полного связывания кислородом окислов железа в шлаке, а вторую порцию вводят в металл за 2-6 мин до окончания вакуумирования из расчета по- 20 лучения в стали 0,02-0,04% алюминия.

Однако такой способ дает высокие и стабильные результаты лишь на сталях для иэделий, от которых требуется высокая прочность и ударная вяз- 25 кость. A эти характеристики определяются в основном содержанием оксидных включений, которые известный способ позволяет достаточно глубоко удалять.Для плющеной ленты, которая расказ0 тывается до толщины менее 1,0 мм,опасность представляют не тблько оксидные включения большой твердости, но также и нитриды и карбонитриды. Имея высокую твердость, они при большом коэффициенте обжатия создают вокруг себя поле высоких напряжений, приводящее к снижению пластичности и деформируемости стали и нестабильности этих свойств.

Белью изобретения является повышение и стабилизация пластичности и деформируемости .стали в холодном состоянии.

Поставленная цель достигается тем, что в металл перед вакуумированием вводят нитридообраэующий элемент в количестве, на 5-20% превышающем необходимое для полного связывания ра створенного азота, и сталь вакууми-. руют под синтетическим шлаком, обладающим высокой адсорбционной способностью к нитриду вводимого элемента.

Сущность способа заключается в следующем.

При выплавке стали в ковш при выпуске вместе с первой порцией алюминия вводят нитридообразующий элемент (Ti, Та, 2 и т.д.) в количестве, на 5-20% превышающем необходимое

783348 «для пблного связывания растворенного в Стали азота в нитрид этого элемента . Поскольку содержание азота в стали зависит от типа сталеплавйль -" ного агрегата и колеблется в Малых " пределах (так, для мартейовской стали эта величина составляет 0,0050,006%),то рассчитывать необходимое

Количество нитридообразующего элемента несложно, Превышение этого количества не менее, чем на 5Ъ, необходимо для гарантии полного связывания азота. Превыщать более, чем на 20% нецелесообразно, так как при этом может проявляться эффект легирования стали с изменением ее свойств.

Плавку выпускают в ковш, в который предварительно выпущен (или приготовлен в нем) синтетический шлак специального состава, обладающий адсорбционной способностью к нитриду вводимого элемента.

После выпуска плавки металл вакуумируют. В результате интенсивного перемешивания металла и шлака в процессе вакуумйрования нитридные включения поглощаются последними, при этом же происходит удаление оксидных включений, образующихся в стали благодаря введению первой порции алюминия. Введение второй порции алюминия за 2-6 мин до окончания вакуумирова нйя (rio способу-прототипу)обеспечивает высокую стабильность пластических свойств стали. TBKHM образом, только совокупность приемов по способу-прототипу и данному способу обеспечивает глубокое рафинирование стали,от всех типов неметаллических включений, и тем самым высокую пластичность и деформируемость стали для плющеной ленты и стабильность этих свойств.

Каждый же прием в отдельности не решает основной задачи.

Пример. В 120-тонной мартеновской печи выплавили сталь У10А для плющеной ленты с содержанием.элементов,%: углерода 0,97; марганца 0,23; кремния 0,23; фосфора 0,010; серы

0,033 ° хрома 0,08у никеля 0,06у меди 0,10, азота 0,005, и выпустили в ковш с жидким синтетическим шлаком

15 следующего состава,Ъ: Са0 52,7; At>0>

40,0; 190 3,3; Га О 0,5; ГЕ 03 0,5;

S О> 3,7; 5 О, 06; Сп остальное. При выпуске в ковш на струю ввели алюминий в количестве 0,6 кг/т и ферротиgp тан из расчета введения в сталь 0,02%.

Затем металл вакуумировали циркуляционным способом в течение 20 мин при остаточном давлении в вакуумной камере в конце процесса 1,5 мм рт.ст. На 17-й мин из бункеров вакуумной камеры ввели алюминий в количестве

0,12 кг/т.

Характеристика качества металла,, протянутого на ленту 0,45х49 мм, в сравнении с качеством металла, полученного по известному способу выплавки в электропечах, представлена в таблице.

Количество гиов одержание газов, 10-3

Средний балл неметаллических включений по

ГОСТ 1778-70

Механические свойства

Способ

68» кгс/

/мм

Азот

Кислород

0С

СХ СН

Мин.— макс.

Нитридь1

Среднее

Известный

3,8 8,8 1,1 0,6 1,1 1,5

2,7

ПредлагаеМый

2 3 4 0 0 7 0,2 0 6 1 6

0,8 их качества и составляет около

30 тыс.руб. в год.

Формула изобретЕния

50 Способ получения конструкционной стали по авт. cs. 9 692865, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения и стабилизации пластичности и деформируемости стали в холод55 ном состоянии, в металл перед вакуумированием вводят нитридообразующий. элемент в количестве, на 5-20% превышающем необходимое для полного связывания растворенного азота, а сталь вакуумируют под синтетическим

® шлаком, обладающим высокой адсорбционной способностью к нитриду вводимого элемента.

/31 Тираж 608 Подписное ,r.Ужгород,ул.Проектная,4

Филиал ППП"Патент

Из прйведенных данных видно,что предлагаемый способ обеспечивает снижение содержания кислорода, азота

"и" неметаллических включений неблагоприятного типа: оксидов строчечных, силикатов хрупких, силикатов недеформируемых, и примерно на одинаковом уровне механических свойств увеличение среднего числа гибов и, что более существенно, повышение стабильности этого показателя, характеризующего степень деформируемости стали в холодном состоянии.

Экойомический эффект от внедрения данного способа заключается в уменьшении отбраковки изделий, повышении

ВНИИПИ Заказ 8479

189 3,44 9-53 26,9

190,8 3,67 21-56 31,5.