RU2153005C1 - Method of microalloying carbon steel with vanadium - Google Patents
Method of microalloying carbon steel with vanadium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2153005C1 RU2153005C1 RU99106102A RU99106102A RU2153005C1 RU 2153005 C1 RU2153005 C1 RU 2153005C1 RU 99106102 A RU99106102 A RU 99106102A RU 99106102 A RU99106102 A RU 99106102A RU 2153005 C1 RU2153005 C1 RU 2153005C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- steel
- microalloying
- carbon
- metal
- Prior art date
Links
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 title claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 23
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к технологии сталеплавильного производства. The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to steelmaking technology.
Известен способ раскисления стали [1] с вводом в ковш феррованадия, направленный на повышение качества стали. Недостаток способа заключается в том, что количество вводимого феррованадия определяется заданным отношением марганца к ванадию, при этом его расход не корректируется в зависимости от содержания в металле других элементов. A known method of deoxidation of steel [1] with the introduction of ferrovanadium into the bucket, aimed at improving the quality of steel. The disadvantage of this method is that the amount of introduced ferrovanadium is determined by the given ratio of manganese to vanadium, while its consumption is not adjusted depending on the content of other elements in the metal.
Известны способ раскисления и легирования ванадийсодержащей нестареющей стали и смесь для его осуществления [2]. Изобретение регламентирует порядок операций, состав и расход смеси для раскисления и легирования и направлено на повышение качества стали и снижение угара легирующих элементов. Недостаток способа заключается в том, что расход легирующих элементов не связан с химическим составом стали и не позволяет проводить корректировку расхода, в частности, ванадия, в зависимости от содержания в стали, например, таких элементов, как углерод и азот. A known method of deoxidation and alloying of vanadium-containing non-aging steel and a mixture for its implementation [2]. The invention regulates the order of operations, the composition and consumption of the mixture for deoxidation and alloying and is aimed at improving the quality of steel and reducing the fumes of alloying elements. The disadvantage of this method is that the consumption of alloying elements is not related to the chemical composition of the steel and does not allow for the adjustment of the consumption, in particular of vanadium, depending on the content in the steel, for example, of elements such as carbon and nitrogen.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является технология микролегирования ванадием спокойной стали с целью повышения комплекса механических свойств [3]. Технология предусматривает отбор и определение химического состава пробы металла перед раскислением, присадку в расплав в количествах, зависящих от марки стали, кремния, марганца, алюминия и ванадийсодержащих легирующих материалов после ввода алюминия. Недостаток этой технологии заключается в том, что не учитывается возможность корректировки расхода ванадия для микролегирования в зависимости от суммарного содержания углерода и азота, присутствующих в расплаве. Такая корректировка должна оптимизировать расход ванадия, обеспечивающий получение повышенного уровня механических свойств за счет карбонитридов ванадия. The closest in technical essence and the achieved result to the claimed method is the technology of microalloying vanadium of mild steel in order to increase the complex of mechanical properties [3]. The technology involves the selection and determination of the chemical composition of a metal sample before deoxidation, an additive in the melt in quantities depending on the grade of steel, silicon, manganese, aluminum and vanadium-containing alloying materials after aluminum is introduced. The disadvantage of this technology is that it does not take into account the possibility of adjusting the consumption of vanadium for microalloying, depending on the total content of carbon and nitrogen present in the melt. Such an adjustment should optimize the consumption of vanadium, providing an increased level of mechanical properties due to vanadium carbonitrides.
Поставлена задача создать способ микролегирования углеродистой стали ванадием, обеспечивающий повышение уровня механических свойств проката при экономном расходе ванадия. The task is to create a method of microalloying carbon steel with vanadium, which provides an increase in the level of mechanical properties of rolled products with economical consumption of vanadium.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе раскисления и микролегирования ванадием углеродистой стали, включающем отбор и химический анализ пробы перед раскислением, ввод в металл кремния, марганца, алюминия и ванадия, легирование проводят минимальным количеством требуемого для микролегирования ванадия, определяемым по формуле
где %V - минимальное количество ванадия, требующееся для микролегирования, мас.%;
[%C] - заданное содержание углерода в стали, мас.%;
[%N] - содержание азота в расплаве перед раскислением, мас.%.The problem is achieved in that in the known method of deoxidation and microalloying with vanadium of carbon steel, including sampling and chemical analysis of the sample before deoxidation, introducing silicon, manganese, aluminum and vanadium into the metal, alloying is carried out with the minimum amount of vanadium required for microalloying, determined by the formula
where% V is the minimum amount of vanadium required for microalloying, wt.%;
[% C] is the specified carbon content in steel, wt.%;
[% N] - nitrogen content in the melt before deoxidation, wt.%.
Сущность заявляемого способа микролегирования углеродистой стали ванадием заключается в том, что в ковш присаживают минимальное количество ванадия, достаточное для микролегирования, массу которого, гарантирующую повышение уровня механических свойств, определяют по эмпирической формуле в зависимости от суммы заданного для данной марки стали содержания углерода и содержания азота в расплаве. The essence of the proposed method of microalloying carbon steel with vanadium is that a minimum amount of vanadium is added to the bucket, sufficient for microalloying, the mass of which, guaranteeing an increase in the level of mechanical properties, is determined by the empirical formula depending on the amount of carbon content and nitrogen content specified for this steel grade in the melt.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показывает, что предлагаемый способ микролегирования углеродистой стали ванадием отличается от прототипа тем, что он гарантирует получение в горячекатаном состоянии повышенного комплекса механических свойств и приводит к экономии ванадия, потребное количество которого определяется с учетом содержания углерода и азота. Наличие именно этих элементов в стали в результате их взаимодействия с ванадием приводит к образованию карбонитридов, которые, в свою очередь, оказывают воздействие на механические свойства проката в сторону их улучшения. Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию "новизна". A comparative analysis of the proposed technical solution and prototype shows that the proposed method of microalloying carbon steel with vanadium differs from the prototype in that it guarantees the receipt of a high complex of mechanical properties in the hot-rolled state and leads to the saving of vanadium, the required amount of which is determined taking into account the carbon and nitrogen content. The presence of precisely these elements in steel as a result of their interaction with vanadium leads to the formation of carbonitrides, which, in turn, affect the mechanical properties of rolled products in the direction of their improvement. Thus, this technical solution meets the criterion of "novelty."
Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении, по их функциональному назначению. Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". The analysis of patents and scientific and technical information did not reveal the use of new significant features used in the proposed solution for their functional purpose. Thus, the present invention meets the criterion of "inventive step".
Предлагаемое соотношение между содержанием ванадия, углерода и азота в стали установлено экспериментальным путем. Найденное решение применимо для сталей с содержанием углерода 0,1-0,4%. Такое содержание углерода характерно для мало- и среднеуглеродистых сталей обыкновенного качества, прокат из которых в горячекатаном состоянии соответствует классам прочности 265-295 (Ст2 - Ст5). Практика показывает, что содержание азота в таких сталях определяется технологией сталеплавильного производства, а также содержанием углерода в расплаве и составляет 0,002-0,008%. The proposed ratio between the content of vanadium, carbon and nitrogen in steel is established experimentally. The solution found is applicable for steels with a carbon content of 0.1-0.4%. Such a carbon content is characteristic of low- and medium-carbon steels of ordinary quality, rolled from which in the hot-rolled state corresponds to strength classes 265-295 (St2 - St5). Practice shows that the nitrogen content in such steels is determined by the technology of steelmaking, as well as the carbon content in the melt and amounts to 0.002-0.008%.
В таблице представлены результаты, полученные при реализации заявляемого способа и способа-прототипа, для сравнения приведены также показатели механических свойств стали без ванадия. The table shows the results obtained by implementing the proposed method and the prototype method, for comparison, also shows the mechanical properties of steel without vanadium.
Опытные плавки проводили в кислородных конвертерах емкостью 160 т. По окончании продувки отбирали пробу металла для анализа, замеряли температуру металла и производили выпуск его в ковш. Во время выпуска присаживали ферросплавы, содержащие марганец, кремний, ванадий, а также алюминий в необходимых количествах. Минимальное количество ванадия, требующееся для микролегирования, определяли в зависимости от заданного содержания углерода в стали и содержания азота в расплаве перед раскислением. После выпуска металл в ковшах продували аргоном с целью усреднения температуры и химического состава. The experimental melts were carried out in oxygen converters with a capacity of 160 tons. At the end of the purge, a metal sample was taken for analysis, the temperature of the metal was measured and it was released into the ladle. Ferroalloys containing manganese, silicon, vanadium, as well as aluminum in the required quantities were planted during the production. The minimum amount of vanadium required for microalloying was determined depending on the specified carbon content in the steel and the nitrogen content in the melt before deoxidation. After release, the metal in the buckets was purged with argon in order to average the temperature and chemical composition.
Сталь разливали сверху на слитки массой 8 т. Металл был прокатан на универсально-балочном стане на двутавр N 30Б1. Нагрев металла перед прокаткой осуществлялся по установленным режимам, средняя температура на выдаче составляла 1250oC, средняя температура конца прокатки в обжимной клети - 1170oC, в универсальных группах клетей - 790-800oC.Steel was poured on top into ingots weighing 8 tons. The metal was rolled on a universal beam mill on a tee N 30B1. The metal was heated before rolling according to the established conditions, the average temperature at the output was 1250 o C, the average temperature of the end of the rolling in the crimping stand was 1170 o C, in universal groups of stands 790-800 o C.
Приведенные в таблице результаты испытания металла опытных плавок показывают, что микролегирование углеродистой стали ванадием, потребное минимальное количество которого определяли с учетом содержания углерода и азота в металле, позволяет получить прокат с высоким комплексом механических свойств, сочетающим повышенные прочностные характеристики с хорошей пластичностью и ударной вязкостью при отрицательных температурах (плавки 1-3). Прокат из металла плавки-прототипа (плавка N 4) имел высокие прочностные свойства, но не выдержал испытаний на хладостойкость. Прокат из стали Ст3 без ванадия по механическим свойствам соответствовал требованиям, предъявляемым к этой стали, т.е. имел относительно невысокие прочностные свойства и хладостойкость не ниже - 20oC (плавка 5).The test results given in the table of metal of experimental melts show that microalloying of carbon steel with vanadium, the minimum required amount of which was determined taking into account the carbon and nitrogen content in the metal, makes it possible to obtain rolled products with a high complex of mechanical properties, combining increased strength characteristics with good ductility and impact strength at negative temperatures (swimming trunks 1-3). Rolled metal from the prototype smelting (smelting No. 4) had high strength properties, but could not stand the tests for cold resistance. According to the mechanical properties, rolled steel from St3 steel without vanadium met the requirements for this steel, i.e. had a relatively low strength properties and cold resistance not lower than 20 o C (melt 5).
Источники информации
1. Способ раскисления стали. А.С.СССР N 269182.Sources of information
1. The method of deoxidation of steel. A.S.SSSR N 269182.
2. Способ раскисления и легирования ванадийсодержащей нестареющей стали и смесь для его осуществления. А.с.СССР N 1366537. 2. The method of deoxidation and alloying of vanadium-containing non-aging steel and a mixture for its implementation. A.s.SSSR N 1366537.
3. Выплавка стали в мартеновских печах. Технологическая инструкция ТИ 102 СТ.М-16-87. Нижнетагильский металлургический комбинат. Н.Тагил, 1987. 3. Steel smelting in open-hearth furnaces. Technological instruction TI 102 ST.M-16-87. Nizhny Tagil Metallurgical Combine. N. Tagil, 1987.
Claims (1)
где %V - минимальное количество ванадия, требующееся для микролегирования, мас.%;
[%C] - заданное содержание углерода в стали, мас.%;
[%N] - содержание азота в расплаве перед раскислением, мас.%.A method of microalloying carbon steel with vanadium, including sampling and chemical analysis of a metal sample before deoxidation, introducing silicon, manganese, aluminum and vanadium into the metal, characterized in that the minimum amount of vanadium required for microalloying is determined by the formula
where% V is the minimum amount of vanadium required for microalloying, wt.%;
[% C] is the specified carbon content in steel, wt.%;
[% N] - nitrogen content in the melt before deoxidation, wt.%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99106102A RU2153005C1 (en) | 1999-03-22 | 1999-03-22 | Method of microalloying carbon steel with vanadium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99106102A RU2153005C1 (en) | 1999-03-22 | 1999-03-22 | Method of microalloying carbon steel with vanadium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2153005C1 true RU2153005C1 (en) | 2000-07-20 |
Family
ID=20217661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99106102A RU2153005C1 (en) | 1999-03-22 | 1999-03-22 | Method of microalloying carbon steel with vanadium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2153005C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3306782A1 (en) * | 1983-02-23 | 1984-08-30 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | METHOD FOR TREATING STEEL MELT |
| SU1366537A1 (en) * | 1986-07-03 | 1988-01-15 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Method of deoxidizing vanadium-containing nonageing steel and mixture for effecting same |
| US4853032A (en) * | 1987-08-17 | 1989-08-01 | Cargill, Incorporated | Process for producing low carbon steel for cold drawing |
| SU1710581A1 (en) * | 1989-08-10 | 1992-02-07 | Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина | Method of deoxidizing of rail steel |
| RU2069232C1 (en) * | 1996-04-19 | 1996-11-20 | Заболотный Василий Васильевич | Method of producing |
| RU2109074C1 (en) * | 1997-05-20 | 1998-04-20 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Method for producing low-carbon killed steel |
| RU2127322C1 (en) * | 1997-12-09 | 1999-03-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Method of microalloying of low-carbon steel |
-
1999
- 1999-03-22 RU RU99106102A patent/RU2153005C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3306782A1 (en) * | 1983-02-23 | 1984-08-30 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | METHOD FOR TREATING STEEL MELT |
| SU1366537A1 (en) * | 1986-07-03 | 1988-01-15 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Method of deoxidizing vanadium-containing nonageing steel and mixture for effecting same |
| US4853032A (en) * | 1987-08-17 | 1989-08-01 | Cargill, Incorporated | Process for producing low carbon steel for cold drawing |
| SU1710581A1 (en) * | 1989-08-10 | 1992-02-07 | Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина | Method of deoxidizing of rail steel |
| RU2069232C1 (en) * | 1996-04-19 | 1996-11-20 | Заболотный Василий Васильевич | Method of producing |
| RU2109074C1 (en) * | 1997-05-20 | 1998-04-20 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Method for producing low-carbon killed steel |
| RU2127322C1 (en) * | 1997-12-09 | 1999-03-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Method of microalloying of low-carbon steel |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Выплавка стали в мартеновских печах. - Нижний Тагил; Технологическая инструкция ТИ 102-СТ.М-16-87.Нижнетагильский металлургический комбинат, 1987. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1232780A (en) | Work-hardenable austenitic manganese steel and method for the production thereof | |
| RU2153005C1 (en) | Method of microalloying carbon steel with vanadium | |
| RU2140458C1 (en) | Vanadium cast iron conversion method | |
| RU2095426C1 (en) | Method of alloying and microalloying of low-alloyed low-carbon steel | |
| RU2109074C1 (en) | Method for producing low-carbon killed steel | |
| RU2104311C1 (en) | Method of alloying steel by manganese | |
| SU1044641A1 (en) | Method for alloying steel with manganese | |
| JP2991796B2 (en) | Melting method of thin steel sheet by magnesium deoxidation | |
| RU2127322C1 (en) | Method of microalloying of low-carbon steel | |
| RU2131931C1 (en) | Method of microalloying carbon steel | |
| US4168181A (en) | Wire manufacture | |
| RU2063463C1 (en) | Steel | |
| RU2334796C1 (en) | Method of steel production | |
| RU2238338C1 (en) | Method for producing from continuously cast rolled bar with spheroidal structure of low-carbon steel for cold bulk pressing of high-strength fastening parts of compound shape | |
| SU1710582A1 (en) | Method for production of low-alloy steels | |
| SU857289A1 (en) | Alloy for steel alloying | |
| RU2212452C1 (en) | Method of alloying steel by manganese | |
| RU2103381C1 (en) | Method of smelting low-alloyed steel with vanadium | |
| JP2007327122A (en) | Method of processing molten iron by adding Nd and Ca | |
| RU1772171C (en) | Method for deoxidation and microalloying of low-alloyed low-carbon steel | |
| RU2337151C1 (en) | Tube stock out of alloyed boron containing steel | |
| SU1126613A1 (en) | Method for reducing steel | |
| RU2679375C1 (en) | Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability | |
| SU1073291A1 (en) | Stainless steel melting method | |
| RU2200767C2 (en) | Alloy for microalloying and modification of steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120323 |