SU881125A1

SU881125A1 - Method of producing structural steel

Info

Publication number: SU881125A1
Application number: SU802885926A
Authority: SU
Inventors: Александр Николаевич Улитенко; Эдуард Иванович Цивирко; Виктор Васильевич Москаленко; Евгений Ицкович Мошкевич; Юрий Григорьевич Сметанин; Владимир Васильевич Даниловский; Василий Николаевич Кренделев; Гарри Абрамович Белик; Геннадий Леонидович Елинсон
Original assignee: Запорожский машиностроительный институт им.В.Я.Чубаря
Priority date: 1980-02-25
Filing date: 1980-02-25
Publication date: 1981-11-15

Description

Изобретение относитс к черной металлургии (металлургии сталц) , ко ретно к раскислению конструктивной стали. Известен способ раскислени конструкционной стали, заключающийс в том, что перед наведением рафинировочного шлака, вместе с алюминием 0,5-1 кг/т ввод т 0,5-1 кг/т силико марганца с целью уменьшени загр зненности металла неметаллическими включени ми 1 . Однако данный способ производства конструкционной стали при введении 0,5-1 кг/т алюмини перед наведением рафинировочного шлака не обе печивает устойчивое и необходимое содержание алюмини в металле переплавных процессов и не обеспечивает плотную макроструктуру и мелкое, однородное аустенитное зерно. Совме на присадка силикомарганца 0,51 кг/т несущественно вли ет на размеры аустенитного зерна. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ производства малоуглеродистой нестареющей стали, включающий загрузку, расплавление, окислительный и восстановительный периоды, выпуск и раскисление стали в ковше ванадием и алюминием, вз тыми в количествах соответственно 0,15-0,6 вес.% стали, с целью улучшени качества стали L2J. К недостаткам данного способа относитс , что ванадий присаживаетс в ковш. Это не обеспечивает полного растворени ванади и образовани необходимого количества карбонитридов ванади ,как регул торов зерна аустенита. Кроме того, содержание ванади в конструкционной стали в пределах 0,15-0,25% приводит не только к раскислению, но и к легированию металлической матрицы, что сннжает эффективность действи ванади как. регул тора размеров аустенитного зерна . Содержание в стали 0,001-0,006% алюмини не обеспечивает ни-зкое содержание кислорода и, соответственно , удовлетворительную макроструктуру , мелкое аустенитное зерно и необходимые механические свойства. Цель изобретени - получение плотной однородной макроструктуры и мелкого аустенитного зерна в стал х переплавных процессов. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу, включающемуThe invention relates to ferrous metallurgy (steel metallurgy), more specifically to the deoxidation of structural steel. A known method for the deoxidation of structural steel is that, before targeting refining slag, together with aluminum 0.5-1 kg / ton, 0.5-1 kg / ton of silicon manganese is introduced in order to reduce the contamination of the metal with non-metallic inclusions 1. However, this method of producing structural steel with the introduction of 0.5-1 kg / ton of aluminum before induction of the refining slag does not both bake a stable and necessary aluminum content in the metal of the smelting processes and does not provide a dense macrostructure and fine, uniform austenitic grain. Combined with a silico-manganese additive of 0.51 kg / ton does not significantly affect the size of the austenitic grain. The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a method of producing low-carbon non-aging steel, including loading, melting, oxidation and reduction periods, production and deoxidation of steel in the bucket with vanadium and aluminum, taken in amounts of 0.15-0.6, respectively wt.% steel, in order to improve the quality of steel L2J. The disadvantages of this method are that vanadium is seated in a bucket. This does not ensure complete dissolution of vanadium and the formation of the required amount of vanadium carbonitrides, as regulators of austenite grain. In addition, the content of vanadium in structural steel in the range of 0.15-0.25% leads not only to deoxidation, but also to the doping of the metal matrix, which reduces the effectiveness of vanadium as. austenitic grain size regulator. The content in steel of 0.001-0.006% aluminum does not provide low oxygen content and, accordingly, a satisfactory macrostructure, fine austenitic grain and the necessary mechanical properties. The purpose of the invention is to obtain a dense homogeneous macrostructure and fine austenitic grains in steel smelting processes. The goal is achieved by the fact that according to the method including

разгрузку, расплавление, окислительный и восстановительный периоды, выпуск и раскиление стали в ковше вансщием и алюминием, при производстве исходной стали на чистое зеркало жидкого металла, перед выпуском плавки присаживают алюминий в 0,3-1,5 кг/т, при выпуске плавки на струю ввод т ванадий и титан, вз тые в коли 1ествах соответственно 0,6-1,0 кг/т и 0,4-1,2 кг/т.unloading, melting, oxidation and reduction periods, production and spilling of steel in a ladle with aluminum and fusions, in the production of the initial steel on a clean mirror of liquid metal, aluminum is planted at 0.3-1.5 kg / t before releasing the melt; Vanadium and titanium were injected into the stream, taken in quantities of 0.6-1.0 kg / ton and 0.4-1.2 kg / ton, respectively.

Введение алюмини перед выпуском плавки на голое зеркало металла выбрано потому, что такой способ обеспечивает более полное и стабильное усвоение алюмини . Присадка алюмини 0,3-1,5 кг/т выбрана потому, что при количествах менее 0,3 кг/т не обеспечиваетсй достаточно хорошее раскисление стали, а более 1,5 кгхт происходит загр знение стали окисными и объемными включени ми нитридов алюмини размерами от 10-50 мкм значительное укрупнение аустенитного зерна и снижение механических свойств стали (см.таблицу) .The introduction of aluminum before the release of melting on a bare metal mirror is chosen because this method provides a more complete and stable assimilation of aluminum. The addition of 0.3–1.5 kg / t of aluminum is chosen because, with quantities of less than 0.3 kg / t, the steel is not sufficiently well deoxidized, and more than 1.5 kght, the steel is contaminated with oxide and bulk inclusions of aluminum nitrides with dimensions from 10-50 microns a significant enlargement of austenitic grain and a decrease in the mechanical properties of steel (see table).

Введение ванади и титана на способствует лучшему растворению их в стали, а также повышает- и стабилизирует усвоение алюмини . При этом образующиес субмикроскопическ карбонитриды ванади и нитриды алюмини располагаютс по границам зерен , а нитриды титана размещаютс внутри зерна, что приводит к измельчению структуры и тем самым обеспечваетс плотна микроструктура и высокие механические свойства (см. таблицу).Введение ванади и титана при выпуске плавки на жидкого металла выбрано потому, что это увеличивает усвоение ванади и титана , а также алюмини в жидкой стали. Введение ванади 0,5-1,0% кг выбрано потому, что при значени х менее 0,5 кг/т существенно снижаетс эффективность действи ванади за счет недостаточного количества образующихс нитридов и карбонитридов ванади (см. таблицу), а болееThe introduction of vanadium and titanium on promotes their better dissolution in steel, and also increases and stabilizes the absorption of aluminum. At the same time, the formed vanadium submicroscopic carbonitrides and aluminum nitrides are located along the grain boundaries, and titanium nitrides are located inside the grain, which leads to the refinement of the structure and thereby provides a dense microstructure and high mechanical properties (see table). Introduction of vanadium and titanium when melting liquid metal is chosen because it increases the absorption of vanadium and titanium, as well as aluminum in liquid steel. The introduction of vanadium of 0.5-1.0% kg is chosen because, at values less than 0.5 kg / ton, the effectiveness of vanadium is significantly reduced due to the insufficient amount of vanadium nitrides and carbonitrides (see table), and more

1,0 кг/т - происходит заметное легирование металлической матрицы и охрупчивание стали (см. таблицу ) . Введение титана 0,4-1,2 кг/т выбрано потому, что при значени х меg нее 0,4 кг/т образующиес иитриды1.0 kg / t - noticeable alloying of the metal matrix and steel embrittlement occur (see table). The introduction of titanium of 0.4-1.2 kg / t is chosen because, with values of less than 0.4 kg / t, the nitrides are formed

титана не могут обеспечивать равно . мерное измельчение структуры стали (см. таблицу а более 1,2- кг/т сталь загр зн етс неметаллическимиtitanium cannot provide equal. dimensional grinding of the steel structure (see table and more than 1.2 kg / t steel is contaminated with non-metallic

Q включени ми, снижающими изотропность механических свойств.Q inclusions that reduce the isotropy of mechanical properties.

Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом.The proposed method is carried out as follows.

При подготовке к плавке сплав,ы титана, ванади и алюмини ( первичный алк линий, ферроалюминий) прокаливают . Например, при производстве конструкционной стали ЗОХГСА, перед выпуском плавки на голое зеркало металла ввод т на штангах кусковкиIn preparation for smelting, the alloy, s titanium, vanadium, and aluminum (primary alkaline lines, ferroaluminium) are calcined. For example, in the production of structural steel ZOHGSA, before the release of smelting on a bare metal mirror, lumps are inserted on the rods

0 алюминий 0,4-0,7 кг/т. Затем во врем выпуска плавки из печи на струю жидкого металла ввод т сплавы ванади и титана, вз тые в количествах соответственно 0,7 кг/т и 0,5 кг/т.0 aluminum 0.4-0.7 kg / t. Then, during the discharge of the melt from the furnace, vanadium and titanium alloys were introduced into the jet of liquid metal, taken in amounts of 0.7 kg / ton and 0.5 kg / ton, respectively.

Использование предлагаемого способа производства расходуемых электродов конструкционной стали по сравнению с известными позвол ет получить переплавленную методами спецэлектрометаллургии сталь с плотной макроструктурой, мелким однородным аустенитным зерном, высокими прочностными и пластическими свойствами, что особенЯо важно дл конструкционных сталей , работающих в.т желых эксплуатационных услови х.Using the proposed method for the production of consumable electrodes of structural steel in comparison with the known ones, steel with a dense macrostructure, fine homogeneous austenitic grains, high strength and plastic properties, which is especially important for structural steels operating in high operating conditions, can be remelted by special electrometallurgy methods.

Экономи от внедрени достигает в первом году использовани - предложенного .способа 150 тыс. руб. Предполагаема экономи обеспечиваетс заThe savings from implementation in the first year of use - the proposed method - 150 thousand rubles. Estimated savings are provided for

Q счет значительного снижени потерь от брака металла по микроструктуре , поверхности слитка и проката, аустенитному зерну и механическим свойствам.Q due to a significant reduction in metal scrap due to microstructure, ingot and rolled surface, austenitic grain, and mechanical properties.

Характеристика предлагаемого способа производства стали и известного представлена в таблице.Characteristics of the proposed method of production of steel and known presented in the table.

VOVO

гчhch

о г00about r00

ч (Nh (n

чгchg

VV

VOVO

(Л(L

{{

о,about,

0).0).

елate

пP

«.го".Go

0000

JJ

чт I юThu I y

I (в I (in

II

I (I (

VO 1Л асVO 1L ac

соwith

гg

ГОGO

го tgo t

тt

iTiiTi

гg

гоgo

оabout

тЧ r-tPM r-t

чh

гg

CMCM

1Л1L

Ч 1Л1H 1L1

NN

N N ОN N O

го см о оgo see about

го(go (

fMfM

го о оabout oh

fNfN

ОООLtd

О ABOUT

оabout

ОООLtd

ОABOUT

оabout

V 0)V 0)

I гоI go

чh

5,н5, n

ss

н «n "

соwith

NN

г см соg cm with

0ч0h

(Ud(Ud

1S1S

нn

SS

SSSS

(ОН(HE

XоHo

о.about.

ноbut

со mwith m

ожstand by

пзчpzch

::

уоyo

о. оabout. about

и and

CN ПCN P

0000

оabout

о смo see

пP

Я OJI oj

о оoh oh

соwith

о оoh oh

« 51Л"51L

гч оhch about

о about

NN

I аI a

vlvl

гЧ п MSP

I п I p

Т- I о о ( Л о T- I o o (L o

о Xabout X

а г1 X and r1 x

ш ь о оsh about about

кto

SS

э.er

н«иn “and

X и X and

v,н « V v, n "v

14S h О) 14S h O)

Xt XXt X

Claims

1. USSR author's certificate 209498, cl. C 21 S 7/06, 1966.

2. USSR author's certificate 327255, class C 21 C 7/00, 1968.