RU2153005C1 - Способ микролегирования углеродистой стали ванадием - Google Patents
Способ микролегирования углеродистой стали ванадием 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
Изобретение относится к области металлургии. Способ микролегирования углеродистой стали ванадием обеспечивает повышение комплекса механических свойств проката при одновременном экономном расходе ванадия. Микролегирование проводят минимальным количеством ванадия, определяемым по эмпирической формуле %V= 0,1 - (Σ[%C],[%N]/5,9), где %V - минимальное количество ванадия, требующееся для микролегирования, мас.%, [%С] - заданное содержание углерода в стали, мас.%; [%N] - содержание азота в расплаве перед раскислением, мас. %. 1 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к технологии сталеплавильного производства.
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.
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.
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.
Поставлена задача создать способ микролегирования углеродистой стали ванадием, обеспечивающий повышение уровня механических свойств проката при экономном расходе ванадия.
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.%.
где %V - минимальное количество ванадия, требующееся для микролегирования, мас.%;
[%C] - заданное содержание углерода в стали, мас.%;
[%N] - содержание азота в расплаве перед раскислением, мас.%.
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.
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".
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".
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%.
В таблице представлены результаты, полученные при реализации заявляемого способа и способа-прототипа, для сравнения приведены также показатели механических свойств стали без ванадия.
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.
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.
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).
Источники информации
1. Способ раскисления стали. А.С.СССР N 269182.
1. Способ раскисления стали. А.С.СССР N 269182.
2. Способ раскисления и легирования ванадийсодержащей нестареющей стали и смесь для его осуществления. А.с.СССР N 1366537.
3. Выплавка стали в мартеновских печах. Технологическая инструкция ТИ 102 СТ.М-16-87. Нижнетагильский металлургический комбинат. Н.Тагил, 1987.
Claims (1)
- Способ микролегирования углеродистой стали ванадием, включающий отбор и химический анализ пробы металла перед раскислением, ввод в металл кремния, марганца, алюминия и ванадия, отличающийся тем, что минимальное количество ванадия, требующееся для микролегирования, определяют 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.%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99106102A RU2153005C1 (ru) | 1999-03-22 | 1999-03-22 | Способ микролегирования углеродистой стали ванадием |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99106102A RU2153005C1 (ru) | 1999-03-22 | 1999-03-22 | Способ микролегирования углеродистой стали ванадием |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2153005C1 true RU2153005C1 (ru) | 2000-07-20 |
Family
ID=20217661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99106102A RU2153005C1 (ru) | 1999-03-22 | 1999-03-22 | Способ микролегирования углеродистой стали ванадием |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2153005C1 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3306782A1 (de) * | 1983-02-23 | 1984-08-30 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Verfahren zur behandlung von stahlschmelzen |
| SU1366537A1 (ru) * | 1986-07-03 | 1988-01-15 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Способ раскислени и легировани ванадийсодержащей нестареющей стали и смесь дл его осуществлени |
| US4853032A (en) * | 1987-08-17 | 1989-08-01 | Cargill, Incorporated | Process for producing low carbon steel for cold drawing |
| SU1710581A1 (ru) * | 1989-08-10 | 1992-02-07 | Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина | Способ раскислени рельсовой стали |
| RU2069232C1 (ru) * | 1996-04-19 | 1996-11-20 | Заболотный Василий Васильевич | Способ получения микролегированной ванадием и азотом полуспокойной стали |
| RU2109074C1 (ru) * | 1997-05-20 | 1998-04-20 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Способ производства низкоуглеродистой спокойной стали |
| RU2127322C1 (ru) * | 1997-12-09 | 1999-03-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Способ микролегирования низкоуглеродистой стали |
-
1999
- 1999-03-22 RU RU99106102A patent/RU2153005C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3306782A1 (de) * | 1983-02-23 | 1984-08-30 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Verfahren zur behandlung von stahlschmelzen |
| SU1366537A1 (ru) * | 1986-07-03 | 1988-01-15 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Способ раскислени и легировани ванадийсодержащей нестареющей стали и смесь дл его осуществлени |
| US4853032A (en) * | 1987-08-17 | 1989-08-01 | Cargill, Incorporated | Process for producing low carbon steel for cold drawing |
| SU1710581A1 (ru) * | 1989-08-10 | 1992-02-07 | Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина | Способ раскислени рельсовой стали |
| RU2069232C1 (ru) * | 1996-04-19 | 1996-11-20 | Заболотный Василий Васильевич | Способ получения микролегированной ванадием и азотом полуспокойной стали |
| RU2109074C1 (ru) * | 1997-05-20 | 1998-04-20 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Способ производства низкоуглеродистой спокойной стали |
| RU2127322C1 (ru) * | 1997-12-09 | 1999-03-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Способ микролегирования низкоуглеродистой стали |
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 (ru) | Способ микролегирования углеродистой стали ванадием | |
| RU2140458C1 (ru) | Способ передела ванадиевого чугуна | |
| RU2095426C1 (ru) | Способ легирования и микролегирования низколегированной малоуглеродистой стали | |
| RU2109074C1 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой спокойной стали | |
| RU2104311C1 (ru) | Способ легирования стали марганцем | |
| SU1044641A1 (ru) | Способ легировани стали марганцем | |
| JP2991796B2 (ja) | マグネシウム脱酸による薄鋼板の溶製方法 | |
| RU2127322C1 (ru) | Способ микролегирования низкоуглеродистой стали | |
| RU2131931C1 (ru) | Способ микролегирования углеродистой стали | |
| US4168181A (en) | Wire manufacture | |
| RU2063463C1 (ru) | Сталь | |
| RU2334796C1 (ru) | Способ производства стали | |
| RU2238338C1 (ru) | Способ производства из непрерывнолитой заготовки сортового проката со сфероидизованной структурой из низкоуглеродистой стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей | |
| SU1710582A1 (ru) | Способ производства низколегированных сталей | |
| SU857289A1 (ru) | Сплав дл легировани стали | |
| RU2212452C1 (ru) | Способ легирования стали марганцем | |
| RU2103381C1 (ru) | Способ производства низколегированной стали с ванадием | |
| JP2007327122A (ja) | 溶鉄のＮｄおよびＣａ添加による処理方法 | |
| RU1772171C (ru) | Способ раскислени и микролегировани низколегированной малоуглеродистой стали | |
| RU2337151C1 (ru) | Трубная заготовка из легированной борсодержащей стали | |
| SU1126613A1 (ru) | Способ раскислени стали | |
| RU2679375C1 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой стали с повышенной коррозионной стойкостью | |
| SU1073291A1 (ru) | Способ выплавки нержавеющей стали | |
| RU2200767C2 (ru) | Сплав для микролегирования и модифицирования стали |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120323 |