[go: up one dir, main page]

SU543684A1 - Modifier - Google Patents

Modifier

Info

Publication number
SU543684A1
SU543684A1 SU2171175A SU2171175A SU543684A1 SU 543684 A1 SU543684 A1 SU 543684A1 SU 2171175 A SU2171175 A SU 2171175A SU 2171175 A SU2171175 A SU 2171175A SU 543684 A1 SU543684 A1 SU 543684A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
modifier
rem
rare
cobalt
earth metals
Prior art date
Application number
SU2171175A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Гасик
Владимир Андреевич Гладких
Олег Иванович Люборец
Original Assignee
Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт filed Critical Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт
Priority to SU2171175A priority Critical patent/SU543684A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU543684A1 publication Critical patent/SU543684A1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

(54; МОДИФИКАТОР(54; MODIFIER

Изобретение относитс  к черной метал ургии , в частности к электрометаллургии комплексных модификаторов на основе редкоземельных металлов (РЗМ; дл  легировани  и модифицировани  сталей и сплавов.This invention relates to ferrous metal, in particular, to electrometallurgy of complex modifiers based on rare-earth metals (REM; for alloying and modifying steels and alloys.

Известен состав модификатора, содержащего (в ьес.%;: РЗМ 7-45, кальций 2-25, Fe 3-13, С 0,05-0,15, Si - остальное.The known composition of the modifier containing (in%. ;: REM 7-45, calcium 2-25, Fe 3-13, C 0.05-0.15, Si - the rest.

Недостатками известного состава  вл ет Си высокое содержание кремни  в сплаве, ие позвол ющее использование его дл  легировани  и модифицировани  низкокремнистых (до 0,4% Si ; быстрорежущих сталей и сплавов . Ввиду малого удельного веса сплавовThe disadvantages of the known composition are Cu, the high silicon content in the alloy, which does not allow its use for alloying and modifying low silicon (up to 0.4% Si; high speed steels and alloys. Due to the low specific weight of the alloys

РЗМ с кремнием и кальцием, составл ющего дл  указанного сплава 4,0-5,0 г/см , усвоение РЗМ при легировании стали и сплавов не превышает 307о. Кроме того, введение указанного сплава в сталь сопровождаетс   влением пироэффекта.The rare-earth metals with silicon and calcium, constituting 4.0-5.0 g / cm for this alloy, the absorption of rare-earth metals when alloying steel and alloys does not exceed 307 °. In addition, the introduction of this alloy into steel is accompanied by the appearance of a pyro effect.

Целью изобретени   вл етс  разработка состава модификатора, который нар ду с сох ранением модифицирующих эффектов в стал х и сплавах от известных сплавов с РЗМ позволил бы также повысить полезное использование РЗМ, исключить  вление пироэффекта и снизить стоимость готовой продукции.The aim of the invention is to develop a modifier composition, which, along with the preservation of modifying effects in steels and alloys from known alloys with REM, would also increase the beneficial use of REM, eliminate the pyroeffect and reduce the cost of the finished product.

Дл  достижени  поставленной цели предложен модификатор, в который дополнительно введен кобальт и ингредиенты вз ты в следующем соотношении (в вес,%;:To achieve this goal, a modifier has been proposed, in which cobalt has been additionally introduced and the ingredients are taken in the following ratio (in weight,% ;:

Кобальт 49,5 - 87,5Cobalt 49.5 - 87.5

Углерод0,05-0,5Carbon0.05-0.5

Железо0,5 - 2,0Iron0,5 - 2,0

Ре дкоземельны еEarth to Earth

металлыОстальное.MetalsEverything.

В качестве РЗМ при получении модифтса- тора на его основе используютс  концентраты цериевой СеО - 5О%, ( Рг )0Cerium concentrates CeO - 5 O%, (Pr) 0 are used as REM in the preparation of a modifier on its basis.

-45%, ( Y+Sm + Gfdto, и другие РЗМ -5% или иттриевой (YiOj - 25%, СеО - Я5%.-45%, (Y + Sm + Gfdto, and other REM -5% or yttrium (YiOj - 25%, SEO) - Ya5%.

- 5-10%, S-m20j- 10-15%, OCT.- РЗМ-5-8%; подгрупп обогащенные концентраты, а также могут служить индивидуальные оклслы цери  (СеО.;, иттри  (Y20j) и других РЗМ. Кобальт в сплав вводитс  либо в виде металлического порощка, или в виде окислов кобальта непосредственно в шихту дл  получени  сплава из расчета содержани  в нем не менее 5О% кобальта. Уменьшение содер3 жани  кобальта ниже указанного предела вддет к образованию в сплаве чистых, химически не св занных индивидуальных РЗМ 2 и уменьшению удельного веса сплава. Это может привести к образованию карбидов РЗМ в про цессе получени  сплава и к повышенному угару РЗМ при применении их в стали. Кроме того, нижний предел по кобальту (49,5%) обусловливает также и верхний предел по углероду (0,5% т. к. понижение содержани  кобальта в модификатора, как показано выше, приводит к наличию свободных РЗМ и к интенсивному образованию их карбидов. Снижение содержани  кобальта в модификаторе значительно понижает его удельный вес, что отрЕцательно сказываетс на усвоении РЗМ при вводе модификатора в сталь. Снижение РЗМ в модификаторе менее 1О% или повышение кобалы та более 87,5 ведет к образованию легкоплавкой эвтектики (т. пл. 12ОО С), что затруднает процесс получени  модификатора, т, к, минимальна  температура восстановлени  окислов РЗМ даже в вакууме при разрежении 10 мм рт. ст. составл ет 1450-1500 Кроме того, низкое содержание РЗМ в модификаторе приведет к повышенному расходу модификатора, снижению вследствие этого температуры модифицируемого металла и, как результат, нестабильному и низкому усвоению РЗМ. Модификатор предлагаемого состава был получен в лабораторных услови х в печи типа ТВВ-5 вакуум-термическим способом. В качестве РЗМ-содержашего сырь  в различных вариантах использовали концентраты цериевой или иттриевой подгруппы или обогашенные по иттрию концентраты или чистые окислы иттри  Y Ojкак наиболее трудно восстановимые в термодинамическом отношении . Указанные материалы брикетировали совместно с металлическим порошком кобальта или его окислами и углеродистым восстановителем , вз тым по стехиометрии из расчета пол ного восстановлени  окислов РЗМ и кобальта , Сбрикетированную шихту помешали в вакуумную печь, где проводили стадийный нагрев до 145 0-153О С с последующим понижением температур до 1050-1150 Cs исключаюших плавление конечного продукта, при вакууме 0,6-2-10 мм рт. ст. с выдержкой при этой температуре до полного прекращени  газовы- делени . Затем печь охлаждали до 150-80 С при поддержании разрежени  5-0,1 мм рт. с после чего сплав извлекали из печи. Получен ный продукт испытывали при выплавке быстр режущей стали Р6М5К5 в качестве микролегируюшей и модифицирующей добавки. В табл. 1 приведен химический состав мо дификатора, полученного с использованием различного сырь . - 5-10%, S-m20j- 10-15%, OCT. - REM-5-8%; enriched concentrates, as well as individual cerium oxides (CeO.;, yttrium (Y20j) and other rare-earth metals). Cobalt is introduced into the alloy either as a metal powder or as cobalt oxides directly into the mixture to produce an alloy based on its content. not less than 5% of cobalt. Reducing the content of cobalt below the specified limit will result in the formation of pure, chemically unrelated individual REM 2 in the alloy and a decrease in the specific gravity of the alloy. This may lead to the formation of REM carbides during the preparation of melt and increased rarefaction of rare-earth metals when used in steel. In addition, the lower limit for cobalt (49.5%) also determines the upper limit for carbon (0.5% because the lower content of cobalt in the modifier, as shown above , leads to the presence of free REM and to the intensive formation of their carbides. Reducing the content of cobalt in the modifier significantly reduces its specific weight, which has a negative effect on the assimilation of REM when the modifier is introduced into the steel. A decrease in REM in the modifier of less than 1O% or an increase in cobalt and more than 87.5 leads to the formation of a low-melting eutectic (t. Pl. 12OO C), which makes it difficult for the modifier to get, t, k, the minimum temperature of reduction of REM oxides even in vacuum at rarefaction mm Hg Art. is 1450-1500 In addition, a low content of REM in the modifier will lead to an increased consumption of modifier, a decrease as a result of this temperature of the metal being modified, and, as a result, unstable and low absorption of REM. The modifier of the proposed composition was obtained under laboratory conditions in a TBB-5 type furnace using a vacuum thermal method. Concentrates of cerium or yttrium subgroups or concentrates enriched with yttrium or pure oxides of yttrium Y Oj as the most difficult to restore in thermodynamic terms were used as REM-containing raw materials in various variants. These materials were briquetted together with metal powder of cobalt or its oxides and carbonaceous reducing agent taken by stoichiometry on the basis of the complete reduction of oxides of rare-earth metals and cobalt. The briquetted mixture was stirred into a vacuum furnace, where they were staged heated to 145 ° -153 ° C and then decreased up to 1050-1150 Cs excluding the melting of the final product, with a vacuum of 0.6-2-10 mm Hg. Art. with holding at this temperature until complete cessation of gassing. Then the furnace was cooled to 150-80 ° C while maintaining a vacuum of 5-0.1 mm Hg. then the alloy was removed from the furnace. The resulting product was tested in the smelting of fast cutting steel Р6М5К5 as a microalloying and modifying additive. In tab. 1 shows the chemical composition of the modifier obtained using various raw materials.

4 Модификатор на основе РЗМ бкп испытан при выплавке ск.1строрежущвй стали Р6М5КЭ в ИЕдукдвонноб печи БЖС типа ЛПЗ-67. Дл  сравнени  в качестве РЗМ-сооержашей микролегирующей добавки примен ли мишме талл (РЭТУ 67-58;. Данные исследований приведены в табл. 2. Во всех случа х вес модифицируемой стали Р6М5К5 был равным 30 кг. Согласно ранее приведенным испытани м , повышение эксплуатадионных свойк ств происходит при остаточном содержании РЗМ в стали, равном 0,08-0,1%. Испытани  проводились таким образом, чтобы с введением различных РЗМ-с о держащих модификаторов добитьс  в стали одинакового остаточного содержани  РЗМ, обеспечивающего повышение эксплуатационных свойств стали. Из данных, приведенных в табл. 2, расход модификаторов за$шл емого состава в пересчете на РЗМ примерно в 2 раза меньше, чем из стандартного мишметалла и усвоение РЗМ повысилось с 28,7- до 5 О-57%, что соответственно и сократило расход РЗМ в целом. Повышение усвоени  редкоземельных металлов при присадке модификаторов предлагаемого состава, содержащих 50-86% Со, объ сн етс  следуюшим: -указанные сплавы имеют повышенную плотность (6,5-8 г/см), по сравнению с мишметаллом (4,7-5,5 г/см) и кремнистыми сплавами с РЗМ (4,4-4,7 г/см что создает более благопри тные услови  дл  его погружени  в сплав, уменьшает тем самым поверхность контакта с воздухом, степень и скорость окислени  РЗМ; -редкоземельные металлы в виде за вл емого модификатора с кобальтом хорошо усваиваютс  модифицируемой сталью, также содержащей кобальт, поскольку редкоземелЕ ные металлы образуют с кобальтом 8 соедннений; -при присадке разработанного модификатора отсутствует  вление пироэффекта, т. к. редкоземельные элементы наход тс  в интерметаллических соединени х с кобальтом, что резко снижает их окнсл емость. Таким образом, применение предлагаемого модификатора позволит сократить расход РЗМ на 50% в среднем. Кроме того, стоимость 1т РЗМ в предлагаемом модификаторе, полученном вышеописанным методом, примерно в 1,5-2 раза ниже, чем в электрвлитическом мишметалле, стоимость 1 т РЗМ в котором составл ет около 10 тыс, руб С учетом технологических преимуществ за  Вл емого 564 A modifier based on RZM bkp tested in the smelting of steelmaking steel R6M5KE in the Edukdonnobob BZhS furnace type LPZ-67. For comparison, Mishmetall was used as a REM-containing microalloying additive (RETA 67-58; research data is given in Table 2. In all cases, the weight of the R6M5K5 steel being modified was 30 kg. According to the previously described tests, STV occurs at a residual content of REM in steel equal to 0.08-0.1%. The tests were carried out in such a way that, with the introduction of various REM-s with the holding modifiers, to achieve in steel the same residual content of REM that provides an increase in operating From the data given in Table 2, the consumption of modifiers for the composition in terms of REM is about 2 times less than that of the standard mischmetall and the absorption of REM increased from 28.7 to 5 O-57%, which accordingly, it reduced the consumption of rare-earth metals in general. The increase in the assimilation of rare-earth metals with the addition of modifiers of the proposed composition containing 50-86% Co is explained as follows: -the indicated alloys have an increased density (6.5-8 g / cm), compared to Misch metal (4.7-5.5 g / cm) and silicon alloys with REM (4.4-4.7 g / cm which creates more benefit favorable conditions for its immersion in the alloy, thereby reducing the surface contact with air, the degree and rate of oxidation of rare-earth metals; - rare earth metals in the form of the claimed cobalt modifier are well absorbed by the modifiable steel, also containing cobalt, since rare earth metals with 8 cobalt form compounds; - the additive of the developed modifier does not exhibit the pyroelectric effect, since rare-earth elements are in intermetallic compounds with cobalt, which sharply reduces their oxidability. Thus, the application of the proposed modifier will reduce the consumption of rare-earth metals by 50% on average. In addition, the cost of 1 ton of rare-earth metals in the proposed modifier obtained by the method described above is about 1.5–2 times lower than in an electrically missed metal, the cost of 1 ton of rare-earth metals in which is about 10 thousand rubles.

модификатора и его относительно невысокой дл  микролегировани  и модифицировани  стоимости становитс  очевидной технико-эко- жаропрочных и жаростойких сталей к сплавов, номическа  эффективность использовани  его содержащих кобальт.modifier and its relatively low for micro-alloying and modifying the cost becomes obvious technical-eco-heat-resistant and heat-resistant steels to alloys, the nominal efficiency of using it containing cobalt.

543684 543684

99

Результаты испытани  за вл емого модификатора при выплавкеThe results of testing the claimed modifier during smelting

стали Р6М5К5R6M5K5 steel

Сплав 1Alloy 1

15453,9ОД15453,9OD

Сплав 2Alloy 2

12761,20,112761,20,1

Сплав 3Alloy 3

42552,0ОД42552.0OD

Миш металлMish metal

(РЭТУ 67-58)(RETA 67-58)

Claims (1)

1121040,1 Формула изобретени  Модификатор, содержащий редкоземельные (таллы, железо и углерод, отличаю-11 и и с   тем, что, с целью пош 1шени  исльзовани  редкоземельных металлов и исклюни   влени  пироэффекта при одновременном гировании и модифицировании сталей и спла101121040.1 Claims of the invention A modifier containing rare earths (thalls, iron and carbon, is distinguished by -11 and so that, in order to use rare-earth metals and eliminate the pyroelectric effect while simultaneously treating and modifying steels and alloys Таблица 2table 2 55,28 49,1355.28 49.13 57,85 28,7 вов, он дополнительно содержит кобальт при следующем соотношении ингредиентов (в вес, Кобальт49,5 - 87,5 Углерод0,05- 0,5 Железо0,5 - 2,0 Редкоземельные металлы Остальное.57.85 28.7 rocks, it additionally contains cobalt in the following ratio of ingredients (in weight, Cobalt49.5 - 87.5 Carbon0.05-0.5 Iron0.5 - 2.0 Rare-earth metals Else.
SU2171175A 1975-09-10 1975-09-10 Modifier SU543684A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2171175A SU543684A1 (en) 1975-09-10 1975-09-10 Modifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2171175A SU543684A1 (en) 1975-09-10 1975-09-10 Modifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU543684A1 true SU543684A1 (en) 1977-01-25

Family

ID=20631378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU2171175A SU543684A1 (en) 1975-09-10 1975-09-10 Modifier

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU543684A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2193068A1 (en) Copper converting
US3591367A (en) Additive agent for ferrous alloys
SU543684A1 (en) Modifier
US2295219A (en) Process for treating metallurgical slags
US3262773A (en) Process for the removal of arsenic, antimony, tin and other acid oxide producing impurities from copper
RU2086675C1 (en) Method of manufacturing briquets for directly alloying steel with manganese
RU2064508C1 (en) Exothermic briquette for deoxidation and alloying of killed steel
GB1500216A (en) Process for the recovery of non-ferrous metals
EP0015396A1 (en) A method for increasing vessel lining life for basic oxygen furnaces
Choh et al. Nitrogen absorption of liquid CaO-Al2O3 and CaO-Al2O3-SiO2 slags under reducing atmosphere
US3933477A (en) Method of producing ferro-nickel or metallic nickel
US2073020A (en) Method of improving the physical and mechanical properties of alloys
RU2164960C1 (en) Method of modifying agent production
RU2255996C1 (en) Copper - nickel sulfide concentrate processing method
US3556774A (en) Process for the reduction of molten iron ore
CA1056161A (en) Production of cobalt from cobalt sulfide
RU2192397C2 (en) Method of making porous glass material from slag
SU1219663A1 (en) Charge for melting low-carbon low-phosphorus ferromanganeses
SU946379A1 (en) Method of melting alloys with rare-earth elements
SU1666568A1 (en) Modifying agent
SU454261A1 (en) Method of dephosphorization of manganese ores and concentrates
SU1082851A1 (en) Method for processing lead concentrate
RU2164256C2 (en) Method of processing alloys containing noble and nonferrous metals
SU981380A1 (en) Charge for smelting high-speed steel
RU2009235C1 (en) Method of copper-nickel matte converting