SU1366537A1 - Способ раскислени и легировани ванадийсодержащей нестареющей стали и смесь дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам раскислени  и легировани  вана- дийсодержащей нестареющей стали и к смес м дл  его осуществлени  о Цель изобретени  - увеличение устойчивости к деформационному старению, повышение хладостойкости и предела текучести , снижение угара легирующих элементов В соответствии с изобретением производ т слеипощие операции: предварительное раскисление в печи силикомарганцем, введение на струю металла при переливе в ковш смеси, содержащей ванадиевый ферросилиций, брикеты из титана и алюмомагни , си- ликомарганеца При этом соотношение ванади , титана и алюмини  в смеси составл ет соответственно 1:(0,17 - 1,5):(О,71 - 6,0), а брикеты ввод т в количестве 0,8 - 1,6 кг/т. Смесь дл  ковшевой обработки содержит, мас.%: ванадиевый ферросилиций 34 - 79, титан 0,7 - 2,7, алюмомарганец 3 - 11, силикомарганец остальное Использование предлагаемого технического решени  позвол ет достигнуть следующих свойств: КСи, Дж/см , при -60°С 33 - 64, при -60°С после 10%-ной деформации 19 32, при -60° С после 10%-ной деформации и старени  14о. 27, 6 после улучшени  530 - 653 Ша. При этом угар ванади  составл ет 3 - 5%, а угар титана 35 - 37%. 2 с.п. ф-лы, 2 табл о (Л СлЭ О5 О5 СП 00

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к способам производства качественных сталей дл  ответственных литых деталей, например деталей транспортных средств

Цель изобретени  - увеличение устойчивости к деформационйому старению , повышение хладостойкости и предела текучести стали, снижение угара легирующих элементов

Эффективность воздействи  вводимых сплавов обусловлена глубоким раскислением и деазотированием выплавл емой стали за счет максимального св зывани  кислорода и азота в прочные соединени . Благодар  этому максимально снижаетс  присутствие кислорода и азота в растворенном состо нии, когда в результате поверхностной активности азот концентрируетс  по границам зерен, способству  образованию в этих зонах фазовых и структурных составл ющих,  вл ющихс  очагами разрушени  состаренного металла Введение регламентированных количеств ванадиевого ферро сицили  и брикетов из титана и алю- момагни  обеспечивает получение в присаживаемой смеси определенного опытным путем оптимального соотношени  вводимых нитридообразующих элементов ванади , титана и алюмини . Эти элементы снижают растворимость азота и образуют дисперсные нитрид- ные фазы, которые,  вл  сь ингибиторами , измельчают структуру металла при аустенизации и после окончательной термообработки обеспечивают повышение предела текучести, ударной в зкости и хладостойкости. Формирующиес  при отпуске закаленной стали нитриды и карбонитриды ванади  и титана способствуют реализации процессов дисперсионного твердени  и повышению предела текучести за счет взаимодействи  с дислокаци ми при пластической деформации и обеспечивают выполнение требований по эксплуатационной надежности литых деталей

Изобретение иллюстрируетс  примерами , результаты выполнени  которых приведены в табл и 2.

Стали типа 20ФТЛ-20Г1ФЛ в электродуговой печи выплавл ют с раскислением и легированием по предлагаемому и известным способам. По достижении содержани  углерода в металле 0,17-0,18% в печь дл  предварительного раскислени  ввод т силикомарга- нец. После выдержки металла в печи и достижени  температуры 16001610°С плавку выпускают в ковш. При раскислении и легировании по предлагаемому способу на струю металла при выпуске присаживают смесь, содержащую ванадиевый ферросилиций,

брикеты из титана и алюмомагни , силикомарганец из расчета граничных и средних значений вводимых компонентов . Брикеты из алюмомагни  и титана содержат 76% алюмини , 19%

титана и 5% магни , ванадиевый фер- , росилиций содержит 40% кремни , 5% ванади  и 55% железа

По известному способу при выпуске плавки на струю металла присаживают

смесь из ферросиликованади , содер жащего 13% ванади , 11% кремни , 76% железа из расчета получени  требуемого содержани  ванади  в готовой стали и ферросиликокальций Ск20 в

количестве 8,5 кг/м

Готовую сталь разливают в трефо- видные пробы. Сравнительные испытани  на хладостойкость провод т как после нормализации, так и после дальнейшей деформации в размере 10% и такой же деформации со старением (нагрев до 250°С, выдержка 1ч).

Предел текучести определ ют после закалки от 940 - 950°С с последующим отпуском при 630-650 С на цилиндрических образцах.

Характеристики известного и предлагаемого способов легировани , а также величины угара, ванади  и титана , полученные при их осуществлении, приведены в табл.1.

Предел текучести после термического улучшени , ударна  в зкость при комнатной и отрицательных температурах в исходном (нормализованном) состо нии, после деформации, деформации и последующего старени  приведены в табл.2.

При присадке брикетов из титана и алюмомагни  в количестве меньшем 0,8 кг/т при вводе в состав легирую- ще-раскислительной смеси титана и алюмомагни .в количествах, соответственно меньших 0,7 и 3%, или при недостатке титана и алюмини  относительно ванади  не обеспечиваютс  достаточное раскисление металла и содержание алюмини  в готовой стали, i

необходимое дл  св зывани  азота в нитридные и карбонитридные фазы. В результате повышаетс  чувствительность к старению, не обеспечиваетс  диспергирование структуры и необходимые предел текучести и хладостой- кость термообработанной стали Кроме этого повышаетс  угар ванади . При присадке брикетов из титана и алюмо- магни  в количестве большем 1,6 кг/т и введении титана и алюмини  в количествах , превьшающих соответственно 2,7 и 11%, а также при избытке алюмини  и титана по отношению к ванадию в стали образуютс  крупные включени  нитридов,  вл ющиес  концентра торами напр жений и способствующие хрупкому разрушению, особенно при. отрицательных температурах и после естественного старени .

Данные, приведенные в табл,1 и 2, показывают, что предлагаемый способ раскислени  и легировани  ванадийсо- держащей нестарек цей стали и смесь дл  его осзпцествлени  обеспечивают высокую работоспособность деталей ходовой части вагонов в различных климатических услови х.

Claims (2)

1. Способ раскислени  и легировани  ванадийсодержащей нестареющей

стали, включаннций предварительное раскисление в печи силикомарганцем , окончательное раскисление и легирование в ковше ванадиевой лигатурой, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  устойчивости к деформационному старению, повьшгени  предела текучести, хладостойкости

и снижени  угара легирующих элементов , окончательное раскисление и легирование стали провод т в ковше ванадиевым ферросилицием, силикомарганцем и брикетами из титана и

апюмомагний, при этом соотношение ванади  титана и алюмини  в смеси составл ет соответственно 1:(0,17 - 1,5): (0,71-6,0), при зтом брикеты ввод т в количестве 0,8-1,6 кг/т

ртапи.

2. Смесь дл  раскислени  и легиро вани  ванадийсодержащей нестареющей стали, включающа  ванадиевый ферроси-. лиций, силикомарганец, отличающа с  тем, что при ковшевом легировании она дополнительно содержит алюмомагний и титан при следующем соотношении компонентов, мас.%: Ванадиевый

ферросилиций 34-79 Титан0,7-2,7

Алюмомагний 3-11 Силикомарганец Остальное

Т а 0   н .ц а t