RO121137B1 - Metodă de rafinare a granulozităţii oţelului,aliaj de rafinare a granulozităţii pentru oţelşi metodă pentru producerea unui aliaj de rafinare a granulozităţii - Google Patents
Metodă de rafinare a granulozităţii oţelului,aliaj de rafinare a granulozităţii pentru oţelşi metodă pentru producerea unui aliaj de rafinare a granulozităţii Download PDFInfo
- Publication number
- RO121137B1 RO121137B1 ROA200201059A RO200201059A RO121137B1 RO 121137 B1 RO121137 B1 RO 121137B1 RO A200201059 A ROA200201059 A RO A200201059A RO 200201059 A RO200201059 A RO 200201059A RO 121137 B1 RO121137 B1 RO 121137B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- alloy
- weight
- molten
- steel
- elements
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 182
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 182
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 128
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 128
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 44
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims abstract 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 32
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 21
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 20
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 18
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 9
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 2
- 238000009692 water atomization Methods 0.000 claims 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 30
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 27
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 21
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 18
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 11
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 4
- OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N picric acid Chemical compound OC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017060 Fe Cr Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002544 Fe-Cr Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910005347 FeSi Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 3
- 238000007528 sand casting Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000636 Ce alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019819 Cr—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020785 La—Ce Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QFGIVKNKFPCKAW-UHFFFAOYSA-N [Mn].[C] Chemical compound [Mn].[C] QFGIVKNKFPCKAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000012297 crystallization seed Substances 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 210000004602 germ cell Anatomy 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 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 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011555 saturated liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/0405—Rotating moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M9/00—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
- B62M9/04—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
- B62M9/06—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M9/00—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
- B62M9/04—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
- B62M9/06—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like
- B62M9/08—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving eccentrically- mounted or elliptically-shaped driving or driven wheel; with expansible driving or driven wheel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0006—Adding metallic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Forging (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la o metodă pentru rafinarea granulozităţii oţelului, la un aliaj de rafinare a granulozităţii oţelului şi la o metodă de obţinere a acestui aliaj. Conform metodei, la oţelul topit, se adaugă un aliaj pentru rafinarea granulozităţii, având o compoziţie FeXY în care X reprezintă una sau mai multe elemente alese din grupul constând din Cr, Mn, Si şi Mo şi în care Y reprezintă unul sau mai multe elemente care formează oxizi/şi sau sulfuri şi/sau nitruri şi/sau carburi alese din grupul constând din Ce, La, Nd, Pr, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, C şi N, în care X este cuprins între 0,001 şi 99% în greutate, iar Y este cuprins între 0,001 şi 50% în greutate, aliajul conţinând în plus între 0,001 şi 2% în greutate oxigen şi/sau între0,001 şi 2% în greutate sulf. Aliajul menţionat, conţinând cel puţin 103 particule de incluziune pe mm3, constând din oxizi şi/sau sulfuri şi/sau nitruri şi/sau carburi şi/sau unul sau maimulte elemente X: Cr, Mn şi S, în plus faţă de Fe, cu particule de incluziune mai mici de 10 mium, se adaugă la oţelul topit, într-o cantitate cuprinsă între 0,01 la 5% în greutate, faţăde greutatea oţelului, după care oţelul este turnat. Metoda de producere a acestui aliaj pentru rafinarea granulozităţii oţelului este realizată prin fazele de:- elaborare a unui aliaj topit FeX;- elaborarea unui aliaj FeXY în stare topită sau de particule;- adăugarea opţională a unui oxid şi/sau sulf sau a unui compus cu sulf, la aliajul FeX topit;- amestecarea aliajelor FeX şi FeXY în stare topită, sau cu aliajul FeXY în starede particule.
Description
Invenția se referă la o metodă pentru rafinarea granulozității la oțel, în special, a oțelurilorferitice și austenitice, la un aliaj de rafinare a granulozității pentru oțel și la o metodă de producere a unui aliaj de rafinare a granulozității.
Aliajul este destinat controlului dimensiunii grăunților formelor turnate și sleburilor pentru prelucrare ulterioară, la piese brute standard (adică foaie, tablă, tub, bară, sârmă sau vergea).
Cerința de oțeluri cu performanțe ridicate, cu o combinație optimă de proprietăți, a devenit din ce în ce mai importantă. Deoarece dimensiunea grăunților din oțel controlează proprietățile rezultate, se poate obține profilul dorit al proprietăților, prin dezvoltarea unei microstructuri ajustate adecvat.
Oțelurile în stare brută turnată sunt prime exemple de materiale, în care proprietățile dobândite sunt dependente de caracteristicile microstructurii de solidificare.
în general, la solidificare, se va dezvolta în mod inevitabil o structură columnară grosieră a grăunților, în absența formării germenilor de cristalizare heterogeni înaintea frontului de solidificare. în prezența unor cristale de însămânțare eficiente, se formează direct, în topitură, grăunți echiaxiali fini. în funcție de circumstanțe, structura cristalină echiaxială poate depăși complet formarea inerentă de cristale columnare, care, în schimb, dă naștere la o turnabilitate îmbunătățită (de exemplu: ductilitate la cald și rezistență la fisurare la cald) printr-o dimensiune mai mică a grăunților și probleme reduse cu linia de segregare centrală.
Experiența a demonstrat că microstructurile în stare brută turnată, ale oțelurilor înalt aliate, sunt diferite de cele pure carbon-mangan sau cele ale oțelurilor slab aliate, datorită conținutului lor mai ridicat de aliaj și al unei compoziții chimice mai cuprinzătoare. Uzual, se observă patru moduri distincte de solidificare:
- formarea primară a feritei;
- formarea primară a feritei, urmată de transformarea peritectică la austenită;
- formarea primară a feritei și austenitei;
- formarea primară a austenitei.
Din cauza absenței transformărilor ulterioare ale fazei solide, este necesară în mod special o rafinare a granulozității în oțelurile complet austenitice sau feritice. în prezent, nu sunt disponibili comercial rafinori ai granulozității oțelului, spre deosebire de fontă și aliaje de aluminiu, unde astfel de remedii se utilizează pe scară largă, pentru rafinarea microstructurii de solidificare.
în ultimele decenii, s-a realizat o îmbunătățire semnificativă a proprietăților oțelului, prin controlul strict a compoziției chimice, fracției de volum și a distribuției dimensionale a incluziunilor nemetalice. Aceasta a fost posibil prin introducerea unei elaborări secundare a oțelului, ca etapă integrată în fluxul de producție și prin utilizarea unor tehnici avansate de rafinare, pentru dezoxidare și desulfurare, în oala de turnare. Efectul dăunător al incluziunilor asupra proprietăților oțel u Iu i rezultă din capacitatea acestora de a acționa ca centri de inițiere pentru micropori și de fisuri pe planuri de clivaj, în timpul lucrului. Astfel, utilizarea unor oțeluri curate este considerată în mod normal ca fiind avantajoasă atât din punct de vedere al rezistenței, cât și al oboselii.
Mai recent, s-au pus în evidență și au fost recunoscute efectele benefice ale incluziunilor asupra comportării oțelurilor, la transformarea în stare solidă. în special, fenomenul de formare a germenilor de cristalizare intragranulară a feritei aciculare la incluziuni este bine cercetat în oțelurile sudate slab aliate, unde cele mai bune proprietăți se realizează la niveluri ridicate de oxigen și de sulf, datorită dezvoltării unei microstructuri cu grăunți mai fini. Aceleași observații s-au făcut și cazul produselor din oțel sudat, dezoxidate
RO 121137 Β1 cu titan, deși condițiile existente la elaborarea oțelului sunt mai dificile din cauza riscului de 1 incluziune grosieră și a captării de particule mari care pot acționa ca centri de inițiere a fisurilor pe plane de clivaj. 3
Datorită problemelor legate de controlul distribuției dimensionale a incluziunii, în timpul dezoxidării și a turnării, conceptul de formare a germenilor de cristalizare, la ferită 5 stimulată de incluziuni, nu și-a găsit încă o aplicabilitate pe scară largă, fiind în mod curent limitată la anumite produse din oțel sudat, la care sudabilitatea prezintă o importanță 7 deosebită.
Se cunoaște că incluziunile joacă un rol deosebit în dezvoltarea microstructurii, la 9 solidificarea oțelului, și s-a observat o rafinare substanțială a granulozității într-un număr de sisteme, incluzând: 11
- oțeluri slab aliate, aluminiu-titan, dezoxidate, datorită fenomenului de formare a germenilor de cristalizare a de/ta-feritei, la incluziunile de oxid/nitrură de titan; 13
- oțeluri inoxidabile feritice, aluminiu-titan, dezoxidate, datorită fenomenului de formare a germenilor de cristalizare a delta-îeritei, la incluziunile conținând oxid/nitrură de 15 titan;
- oțeluri slab aliate, tratate cu metale pământoase rare (REM), datorită fenomenului 17 de formare a germenilor de cristalizare a cfe/ta-feritei, la oxizi și sulfuri conținând Ce/La;
- oțeluri inoxidabile feritice, tratate cu metale pământoase rare (REM), datorită feno- 19 menului de formare a germenilor de cristalizare, la Ce/La conținând oxizi și sulfuri;
- oțeluri inoxidbile austenitice, tratate cu metale pământoase rare (REM), datorită 21 fenomenului de formare a germenilor de cristalizare a austenitei, la Ce/La conținând oxizi și sulfuri. 23 în toate cazurile, efectul de rafinare a grăunților este legat de capacitatea incluziunilor de a acționa ca centri heterogeni, eficienți, de formare a germenilor de cristalizare, de exem- 25 piu, prin apariția unei discontinuități reduse a rețelei, între substrat și nucleu. Experimentele au demonstrat că subrăcirea necesară, pentru a iniția un eveniment de formare a germenilor 27 de cristalizare, este de ordinul a 1°C, când nepotrivirea de-a lungul interfeței este de 5% sau mai mică. Acest grad de subrăcire este suficient de scăzut, pentru a iniția formarea unei 29 microstructuri echiaxiale, în timpul solidificării, cu condiția ca densitatea numerică a incluziunilor de formare a germenilor de cristalizare înaintea interfeței de avansare solid/lichid 31 să depășească un anumit prag.
Inoculanții pe bază de FeSi și aliajele de tratament pentru fontă sunt disponibile 33 comercial și sunt folosite în mod uzual în industria metalurgică. Aceste aliaje conțin anumite adaosuri echilibrate de elemente, care formează oxizi tari și sulfuri, cum ar fi Ca, Al, Ce, La, 35 Ba, Sr, sau Mg. Este bine stabilit că rolul major al elementelor minoritare este de a modifica compoziția chimică și structura cristalină a incluziunilor existente în fierul lichid, inițiind astfel 37 formarea grafitului în timpul solidificării. Aceasta se produce printr-un proces heterogen de formare a centrilor de cristalizare, analog celui cercetat pentru formarea centrilor de 39 cristalizare a grăunților în oțel.
Experimentele au arătat că atât FeCr cu conținut scăzut de carbon (LC), cât și FeMn, 41 produse cu ajutorul metodelor convenționale de turnare, conțin o distrubuție intrinsecă a oxizilor și sulfurilor, primul grup fiind mai important. Aceste sisteme au o solubilitate ridicată 43 a oxigenului în stare lichidă (aproximativ 0,5% O în greutate sau mai mare), în care incluziunile se formează natural înainte, cât și în timpul operației de turnare, datorită reacțiilor 45 dintre O și S și Cr, Si și Mn, conținute în aliaje. Oricum, din cauză că viteza de răcire, asociată cu turnarea convențională în forme de nisip, este scăzută, distribuția dimensională 47 a oxizilor și sulfurilor Cr2O3, SiO2, MnO sau MnS este mai degrabă grosieră.
în mod tipic, dimensiunea incluziunilorîn FeCr (LC) și FeMn comerciale este cuprinsă
RO 121137 Β1 între 10 și 50 pm, care face ca aceste aliaje să nu fie adecvate pentru rafinarea granulozității oțelului.
Experimentele de laborator controlate au arătat că adăugarea unui precursor tare de oxid sau sulfură, cum ar fi Ce, la un aliaj feros lichid, va avea ca rezultat formarea de Ce2O3 și CeS. Aceste incluziuni sunt similare celor observate în oțelurile tratate cu metale pământoase rare și, în ambele cazuri, se realizează rafinarea extensivă a grăunților.
Dimensiunea inițială a incluziunilor, obținută cu această tehnică convențională de aliere, este cuprinsă între 1 și 4 pm. Oricum, lărgirea populației de incluziuni se produce treptat, în timp, după adăugarea de Ce și dacă topitura nu este călită rapid, după aceea, incluziunile se vor lărgi și eventual vor deveni dăunătoare pentru proprietățile mecanice.
Astfel, problema reală constă în a se crea sau a se introduce incluziuni nemetalice mici în oțelul lichid, care pot acționa ca centri heterogeni de formare a germenilor de cristalizare, pentru diferite tipuri de microstructuri, în timpul solidificării și în starea solidă (e.g. ferită sau austenită), fără a compromite ductilitatea rezultantă și rezistența la fractură. în practică, aceasta se poate realiza prin utilizarea unei noi tehnici de aliere, bazată pe adăugarea unor aliaje de rafinare a granulozității, special realizate, la oțel lichid, în care sunt încorporați reactanții necesari sau cristale de însămânțare.
Este cunoscută o metodă de rafinare a granulozității oțelului (JP 62267447), printr-un conținut de carburi de tipul: TiC, CrC ș.a, de nituri (AIN, BN etc.) de sulfuri (MnS, Mn Se etc.) și oxizi de tipul MnO, Si2O etc., cu diametrul mai mic de 50 pm, adăugate în proporție de 0,02+10% în metalul topit sau formate prin precipitarea chimică în topitura metalică, dar această metodă este utilizată în cazul particular al oțelului silicios.
Obiectul prezentei invenții este o metodă pentru rafinarea granulozității oțelurilor, în special-oțeluri feritice și austenitice, prin adăugarea unor anumite aliaje de rafinare a granulozității la oțelul topit, înainte sau în timpul turnării, pentru a elabora un aliaj de rafinare a granulozității, pentru utilizarea la rafinarea granulozității unor astfel de oțeluri și o metodă pentru producerea unui aliaj de rafinare a granulozității, precum și un aliaj de rafinare a granulozității, obținut cu această metodă.
Metoda de rafinare a granulozității oțelului, conform invenției, este caracterizată prin aceea că, pentru rafinarea granulozității, la oțelul topit, se adaugă un aliaj de rafinare a granulozității, având o compoziție FeXY, în care X reprezintă unul sau mai multe elemente selectate din grupul constând din Cr, Mn, Si, Ni, și Mo și în care Y reprezintă unul sau mai multe elemente care formează oxizi și/sau sulfuri și/sau nitruri și/sau carburi selectate din grupul constând din Ce, La, Nd, Pr, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, C și N, în care X este cuprins între 0,001 și 99% în greutate față de greutatea aliajului și în care Y este cuprins între 0,001 și 50% în greutate față de aliaj, aliajul menționat conținând în plus între 0,001 și 2% în greutate oxigen și/sau între 0,001 și 2% în geutate sulf, cu cel puțin 103 particule de incluziune pe mm3, constând din oxizi și/sau sulfuri și/sau nitruri și/sau carburi ale unuia sau mai multora dintre elementele Y și/sau unul sau mai multe dintre elementele X: Cr, Mn, și Si în plus față de Fe. Particulele de incluziune, menționate, având un diametru mediu mai mic de 10 pm, se adaugă la oțel topit, într-o cantitate cuprinsă între 0,01 și 5% în greutate față de greutatea oțelului, după care oțelul este turnat.
Aliajul pentru rafinarea granulozității oțelului are o compoziție FeXY, în care X reprezintă unul sau mai multe elemente alese din grupul constând din Cr, Mn, Si, Ni și Mo și în care Y reprezintă unul sau mai multe elemente care formează oxizi și/sau sulfuri și/sau nitruri și/sau carburi alese din grupul constând din Ce, La, Nd, Pr, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, C și N, în care X este cuprins între 0,001 și 99% în greutate față de greutatea aliajului și în
RO 121137 Β1 care Y este cuprins între 0,001 și 50% în greutate față de aliaj, aliajul menționat conținând 1 în plus între 0,001 și 2% în greutate oxigen și/sau între 0,001 și 2% în greutate sulf, aliajul menționat conținând cel puțin 103 particule de incluziune pe mm3, constând din oxizi și/sau 3 sulfuri și/sau nitruri și/sau carburi ale unuia sau mai multora dintre elementele Y și/sau unul sau mai multe elementele X Cr, Mn și Si în plus față de Fe, particulele de incluziune 5 menționate având un diametru mediu mai mic de 10 pm.
Metoda de producere a unui aliaj de rafinare a granulozității oțelului, cu compoziția 7 anterior menționată, este realizată prin următoarele etape:
- elaborarea unui aliaj topit FeX, în care X reprezintă unul sau mai multe elemente 9 selectate din grupul constând din Cr, Mn, Si, Ni și Mo, într-o cantitate cuprinsă între 0,001 și 99% în greutate față de aliajul be bază de FeX, restul, cu excepția impurităților, fiind Fe; 11
- elaborarea unui aliaj FeXY în stare topită sau solidă particularizată, în care X reprezintă unul sau mai multe elemente selectate din grupul constând din Cr, Mn, Si, Ni și 13 Mo, într-o cantitate cuprinsă între 0,001 și 99% în greutate a aliajului FeXY și în care Y reprezintă unul sau mai multe elemente selectate din grupul constând din Ce, La, Nd, Pr, Ti, 15
Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, C și N, într-o cantitate cuprinsă între 0,001 și 90% în greutate, a aliajului FeXY;17
- adăugarea opțională a unui oxid și/sau sulf sau a unui compus care conține sulf la aliajul FeX topit, pentru a obține între 0,002 și 4,0% în greutate O și/sau între 0,002 și 4,0%19 în greutate S dizolvat în aliajul topit;
- amestecarea aliajului FeX topit și a aliajului FeXY topit sau solid, în astfel de 21 cantități, încât să se obțină un aliaj topit, constând din 0,001 la 99% în greutate din unul sau mai multe dintre elementele selectate din grupul constând din Cr, Mn, Si, Ni și Mo, 0,00123 până la 50% în greutate din unul sau mai multe dintre elementele selectate din grupul constând din Ce, La, Nd, Pr, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, C și N, 0,001 la 2% în greutate O25 și/sau 0,001 la 2% în greutate S, restul, cu excepția impurităților normale, fiind Fe, și solidificarea aliajului topit, rezultat, prin călire, pentru a forma un aliaj solid, având cel puțin 27 103 particule de incluziune pe mm3, constând din oxizi și/sau sulfuri, și/sau nitruri și/sau carburi, ale unuia sau mai multora dintre elementele Y și/sau unul sau mai multe elemente 29 X, Cr, Mn, și Si în plus față de Fe, particulele de incluziune, menționate, având un diametru mediu mai mic de 10 pm. 31
Invenția prezintă avantajul că permite rafinarea granulozității la o gamă variată de oțeluri, cu îmbunătățirea adecvată a caracteristicilor mecanice de rezistență și prelu- 33 crabilitate.
Invenția este prezentată pe larg, în continuare. 35
Astfel, conform unui prim aspect, prezenta invenție se referă la o metodă de rafinare a granulozității oțelului, în special - a oțelurilor feritice și austenitice, metodă care este 37 caracterizată prin aceea că, la oțelul topit, se adaugă un aliaj de rafinare a granulozității, având o compoziție FeXY, în care X reprezintă unul sau mai multe elemente selectate din 39 grupul constând din Cr, Mn, Si, Ni, și Mo și în care Y reprezintă unul sau mai multe elemente care formează oxizi și/sau sulfuri și/sau nitruri și/sau carburi selectate din grupul constând 41 din Ce, La, Nd, Pr, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, C și N, în care X este cuprins între 0,001 și 99% în greutate față de greutatea aliajului și în care Y este cuprins între 0,001 și 50% în greutate 43 față de greutatea aliajuljui, aliajul menționat conținând în plus între 0,001 și 2% în greutate oxigen și/sau între 0,001 și 2% în greutate sulf, cu cel puțin 103 particule de incluziune pe 45 mm3, constând din oxizi și/sau sulfuri și/sau carburi și/sau nitruri ale unuia sau mai multora dintre elementele Y și/sau unul sau mai multe dintre elementele X: Cr, Mn, și Si în plus față 47
RO 121137 Β1 de Fe. Particulele de incluziune menționate, având un diametru mediu mai mic de 10 pm, se adaugă la oțel topit, într-o cantitate cuprinsă între 0,01 și 5% în greutate față de greutatea oțelului, după care oțelul este turnat.
Conform unui aspect preferat, aliajul FeXY, adăugat la oțelul topit, conține cel puțin 1% în greutate din elementele X.
Conform unui alt aspect preferat, aliajul FeXY, adăugat la oțelul topit conține între 5 și 50% în greutate Fe, 20 până la 94% în greutate elemente X, 0,01 la 30% în greutate elemente Y, conținutul de oxigen și/sau sulf fiind de preferință între 0,01 și 1% în greutate față de greutatea aliajului.
Conform unui alt aspect preferat, aliajul de rafinare a granulozității, adăugat la oțelul topit, conține cel puțin 105 particule de incluziune pe mm3, în care incluziunile menționate au un diametru mediu mai mic de 2 pm.
Conform unui alt aspect preferat, aliajul de rafinare a granulozității se adaugă la oțelul topit, într-o cantitate cuprinsă între 0,1 și 1,5% în greutate față de greutatea oțelului.
Pentru a obține cele mai bune rezultate, și anume fie pentru a crea sau introduce incluziuni mici în oțelul topit, care pot acționa ca centri de formare a germenilor de cristalizare heterogeni pentru diferite microstructuri, în timpul prelucrării ulterioare a oțelului, este important ca oțelul lichid să fie tratat corespunzător, folosind unul sau mai multe aliaje de rafinare a grăunților, care sunt adăugate succesiv, pentru a maximaliza efectul de rafinare a granulozității. Aliajul de rafinare a granulozotății este adăugat la oțelul topit fie în oala de turnare, în bazinul de turnare și/sau imediat înainte sau în timpul turnării sau direct în forma de turnare după dezoxidarea primară a oțelului. Atunci când aliajul de rafinare a granulozității este adăugat la oțelul topit, în oala de turnare sau în bazinul de turnare, este preferabil să se adauge aliajul sub forma unui aliaj particularizat, având o dimensiune a particulelor cuprinsă între 0,2 și 20 mm, de preferință, între 0,5 și 5 mm.
Atunci când aliajul de rafinare a granulozității, conținând o distribuție fină de incluziuni mici, conform prezentei invenții, se adaugă la oțelul topit în forma de turnare, se preferă adăugarea aliajului sub forma unei sârme cu miez, care se adaugă continuu la oțel, cu o viteză controlată. Pentru a maximaliza efectul de rafinare a granulozității, sârma cu miez se va adăuga în ultima etapă, înainte de turnare; adică, după oricare ajustare a compoziției oțelului și după alte etape de precondiționare, ca dezoxidare, adăugări anterioare de aliaje de rafinare a granulozității și altele asemenea.
S-a verificat că, prin metoda din prezenta invenție, în oțelul topit sunt fie create sau introduse un număr mare de particule foarte mici de oxid și/sau sulfură și/sau nitrură și/sau carbură. Aceste particule de incluziune pot acționa ca centri activi de formare a germenilor de cristalizare, în timpul solidificării ulterioare, în care grăunții noi vor crește epitaxial până când se vor lovi și vor obstrucționa creșterea grăunților columnari. Aceasta va avea ca rezultat o zonă echiaxială mai largă, cu o dimensiune a granulozității mai mică și/sau un spațiu al ramurii dendritice mai scurt, la oțelul în stare brută, turnat. S-a descoperit de asemenea că particulele de incluziune, create sau introduse în oțel, prin aliajele de rafinare a granulozității, influențează evoluția microstructurii în starea solidă, prin faptul că afectează recristalizarea oțelului și/sau prin promovarea formării germenilor de cristalizare intragranulari ai feritei sau austenitei. Aceasta conduce la o rafinare suplimentară a granulozității, în timpul prelucrării termomecanice și a sudării oțelurilor, în special, în trepte, care suferă o transformare ulterioară, în starea solidă.
Conform unui al doilea aspect, prezenta invenție se referă la un aliaj pentru rafinarea granulozității oțelului, în special, a oțelurilor feritice și austenitice, caracterizat prin aceea că aliajul de rafinare a granulozității are o compoziție FeXY, în care X reprezintă unul sau mai
RO 121137 Β1 multe elemente alese din grupul constând din Cr, Mn, Si, Ni și Mo și în care Y reprezintă unul 1 sau mai multe elemente care formează oxizi și/sau sulfuri și/sau nitruri și/sau carburi alese din grupul constând din Ce, La, Nd, Pr, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, C și N, în care X este 3 cuprins între 0,001 și 99% în greutate față de greutatea aliajului și în care Y este cuprins între
0,001 și 50% în greutate față de aliaj, aliajul menționat conținând în plus între 0,001 și 2% 5 în greutate oxigen și/sau între 0,001 și 2% în greutate sulf, aliajul menționat conținând cel puțin 103 particule de incluziune pe mm3, constând din oxizi și/sau sulfuri și/sau carburi și/sau 7 nitruri ale unuia sau mai multora dintre elementele Y și/sau unul sau mai multe elemente X: Cr, Mn și Si în plus față de Fe, particulele de incluziune menționate având un diametru mediu 9 mai mic de 10 pm.
Conform unui aspect preferat, aliajul de rafinare a granulozițătii conține cel puțin 1 % 11 în greutate elemente X.
Conform unui alt aspect preferat al invenției, aliajul de rafinare a granulozitătii conține 13 între 5 până la 50% în greutate Fe, 20 la 94% în greutate elemente X și 0,01 până la 30% în greutate elemente Y. Conținutul de oxigen și/sau sulf este de preferință cuprins între 0,01 15 și 1% în greutate față de greutatea aliajului.
Conform unui alt aspect preferat, aliajul de rafinare a granulozitătii conține cel puțin 17 105 particule de incluziune pe mm3m, în care particulele de incluziune menționate au un diametru mediu mai mic de 2 pm. 19
Aliajul de rafinare a granulozității, conform prezentei invenții, conținând elementele constituente dorite și o distribuție dimensională a incluziunilor, este sfărâmat și cernut la o 21 dimensiune a particulelor cuprinsă între 0,2 și 20 mm, înainte de a fi utilizat pentru rafinarea granulozitătii. Aliajul de rafinare a granulozitătii este adăugat la oțel fie într-o formă 23 particularizată sau sub forma unei sârme cu miez, în care sârma cu miez, conținând aliajul de rafinare a granulozității, este produsă în mod convențional. Sârma cu miez conține o 25 distribuție dimensională ajustată adecvat, a particulelor măcinate, pentru obținerea unei densități de împachetare și a unor caracteristici de dizolvare dorite, pentru o adăugare târzie 27 în forma de turnare. Dacă se dorește, compușii care conțin sulfură și/sau oxid pot fi amestecați mecanic sau chimic cu agentul de rafinare a granulozității sfărâmat și adăugat la oțelul 29 lichid ca sârmă cu miez.
Prin selectarea unei combinații adecvate a elementelor X și Y, în aliajul de rafinare 31 a granulozității și prin exercitarea unui control strict asupra compoziției de incluziune, a densității numerice și a distribuției dimensionale, aliajul de rafinare a granulozității poate fi 33 adaptat pentru orice compoziție de oțel. Astfel, aliajul de rafinare a granulozității, conform prezentei invenții, este foarte flexibil și poate fi, în special, prin selectarea elementelor X din 35 aliaj, utilizat pentru obținerea unui oțel cu granulozitate rafinată, având cantitatea corectă de elemente de aliere pentru un anumit oțel. 37
Conform celui de-al treilea aspect, prezenta invenție se referă la o metodă de producere a unui aliaj de rafinare a granulozității pentru oțel, metoda menționată fiind carac- 39 terizată prin următoarele etape:
- elaborarea unui aliaj topit FeX, în care X reprezintă unul sau mai multe elemente 41 selectate din grupul constând din Cr, Mn, Si, Ni și Mo, într-o cantitate cuprinsă între 0,001 și 99% în greutate față de aliajul FeX, restul - cu excepția impurităților, fiind Fe; 43
- elaborarea unui aliaj FeXY în stare topită sau solidă, particulară, în care X reprezintă unul sau mai multe elemente selectate din grupul constând din Cr, Mn, Si, Ni și Mo, într-o 45 cantitate cuprinsă între 0,001 și 99% în greutate a aliajului FeXY și în care Y reprezintă unul sau mai multe elemente selectate din grupul constând din Ce, La, Nd, Pr, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, 47
RO 121137 Β1
Sr, Mg, C și N, într-o cantitate cuprinsă între 0,001 și 90% în greutate față de aliajul FeXY;
- adăugarea opțională a unui oxid și/sau compus cu sulf, la aliajul FeX topit, pentru a obține între 0,002 și 4% în greutate O și/sau între 0,002 și 4% în greutate S dizolvat în aliajul topit;
- amestecarea aliajului FeX topit și a aliajului FeXY topit sau solid în astfel de cantități, încât să se obțină un aliaj lichid, constând din 0,001 la 99% în greutate din unul dintre elementele selectate din grupul constând din Fe, Cr, Mn, Si, Ni și Mo, 0,001 până la 50% în greutate din unul sau mai multe elemente selectate din grupul constând din Ce, La, Nd, Pr, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, C și N, 0,001 până la 2% în greutate O și/sau 0,001 până la 2% în greutate S, restul fiind impurități, și
- solidificarea aliajului topit, rezultat prin turnare sau călire, pentru a forma un aliaj solid, având cel puțin 103 particule de incluziune pe mm3, constând din oxizi și/sau sulfuri, și/sau carburi, și/sau nitruri ai unuia sau ai mai multora dintre elementele Y și/sau unul sau mai multe elemente X: Cr, Mn, și Si în plus față de Fe, particulele de incluziune menționate având un diametru mediu mai mic de 10 pm.
Conform unui aspect preferat al invenției, aliajul FeX topit și aliajul FeXY topit sunt încălzite la o temperatură cu cel puțin 50 °C peste punctele lor de topire, înainte de amestecarea aliajului FeX topit și a aliajului FeXY topit.
Conform unui alt aspect, aliajul FeX topit este încălzit la o temperatură cu cel puțin 50°C peste punctul său de topire, înainte ca aliajul particularizat, FeXY solid, să fie amestecat cu aliajul FeX topit.
Conform unui alt aspect preferat, amestecarea aliajului FeX topit cu aliajul FeXY topit se realizează prin turnarea simultană a celor două topituri, astfel încât cele două topituri sunt aduse în contact intim una cu cealaltă.
Conform unui alt aspect, turnarea și amestecarea celor două topituri se realizează în interiorul unei camere închise.
Conform unui alt aspect, aliajul topit rezultat este transferat imediat după amestecarea celor două topituri metalice într-o oală de turnare separată, de depozitare, pentru a realiza separarea fazelor: zgură/metal și pentru îndepărtarea oricăror incluziuni mari înainte ca topitura să fie turnată sau călită.
Turnarea sau călirea se pot face folosind fie o formă de turnare, o cochilie de cupru răcită cu apă, o bandă de turnare, prin granulare cu apă, prin atomizare cu apă, prin atomizare cu gaz, sau prin alte mijloace convenționale de călire rapidă.
Experimentele au demonstrat că se poate obține o distribuție fină a oxizi lor și/sau sulfurilor și/sau nitrurilor și/sau carburilor conținând elementele Y și/sau unul sau mai multe elemente X: Cr, Mn și Si în plus față de Fe, prin controlarea vitezei de răcire a aliajului, înainte și în timpul solidificării. Astfel, prin utilizarea unei amestecări a topiturii și a unui procedeu de turnare și/sau călire adecvate este posibil să se obțină 107 sau mai multe particule de incluziune pe mm3, în aliajul de rafinare a granulozității, conform prezentei invenții.
Câteva dintre aspectele prezentei invenții vor fi descrise în continuare prin niște exemple de realizare a invenției.
Exemplul 1. Fabricarea aliajelor de rafinare a granulozității
Conform metodei din prezenta invenție, s-au fabricat două aliaje de rafinare a granulozității.
a) Rafinor de granulozitate 1
- Un prim aliaj de rafinare a granulozității, denumit Rafinor de granulozitate 1, a fost produs, după cum urmează:
Un aliaj pe bază de Fe-Cr, conținând aproximativ 65% în greutate Cr, 0,05% în
RO 121137 Β1 greutate C, 0,5% în greutate Si și 0,01 % în greutate S, s-a topit într-un cuptor de inducție, 1 folosind un creuzet de MgO. Topitura a fost supraîncălzită la aproximativ 1700°C, ceea ce este cu aproximativ 50’C peste temperatura de lichefiere a aliajului. S-au adăugat apoi 3 succesiv, la această topitură, o sursă bogată în siliciu și o sursă bogată în ceriu, într-o formă particularizată, pentru a obține un nou aliaj lichid Fe-Cr-Si-Ce. Acest aliaj a fost apoi călit 5 într-o formă de grafit, măcinat și cernut, pentru a rezulta o dimensiune a particulelor cuprinsă între 0,5 și 4 mm. Analiza materialului cernut a dat următorul rezultat: 31,9% în greutate Cr, 7 15,8% în greutate, Si, 8,5% în greutate Ce, 1,18% în greutate C, 0,37% în greutate O și 0,002% în greutate S, restul fiind Fe și alte impurități. în plus, examinările la microscop 9 electronic cu scanare (SEM), ale materialului sitat, au pus în evidență o microstructură duplex, constând dintr-o fază Cr- Si și bogată în Fe și o fază Ce-Si bogată în Fe. în același 11 timp, în matrice au fost prezente incluziuni nemetalice cu fațete, conținând Si, Mg și Al, cu o dimensiune medie de aproximativ 5 pm, densitatea numerică locală fiind mai mare de 103 13 particule pe mm3.
b) Rafinor de granulozitate 215
- Un al doilea aliaj de rafinare a granulozității, denumit Rafinor de Granulozitate 2, a fost produs, conform umătoarei proceduri:17
Un aliaj pe bază de Fe-Cr, conținând aproximativ 65% în greutate Cr, 0,05% în greutate C, 0,5% în greutate Si și 0,01% în greutate S, s-a topit într-un cuptor de inducție,19 folosind un creuzet de MgO. Topitura a fost supraîncălzită la aproximativ 1700’C, ceea ce este cu 50°C peste temperatura de lichefiere a aliajului. La acestă topitură lichidă, s-a 21 adăugat oxid de fier într-o formă particularizată, pentru a atinge saturația de oxigen și formarea incipientă a oxidului de crom. în paralel, într-un alt cuptor de inducție, s-a topit un 23 al doilea aliaj Fe-Cr-Si-Ce. Al doilea aliaj a fost supraîncălzit la o temperatură cu mai mult de 100°C peste temperatura de lichefiere a aliajului. Cele două topituri au fost amestecate 25 ulterior, prin turnarea aliajului lichid Fe-Cr-Si-Ce în aliajul Fe-Cr lichid saturat cu oxigen.
După amestecare, aliajul topit, rezultat, a fost călit într-o formă de grafit, măcinat și 27 cernut, pentru a rezulta o dimensiune a particulei cuprinsă între 0,25 și 2 mm. Analiza părții de capăt a materialului în stare brut, turnată, a dat următorul rezultat: 52,7% în greutate Cr, 29 6,7% în greutate Si, 0,85% în greutate Ce, 0,66% în greutate C și 0,05% în greutate O, restul fiind Fe și alte elemente ca impurități. în plus, examinările la microscop optic și la microscop 31 electronic cu scanare (SEM), ale aliajului de rafinare a granulozității produs, au pus în evidență ambele incluziuni cu fațete TiN și bogate în Ce, încorporate în matrice, cu o 33 dimensiune medie mai mică de 2 pm și o densitate numerică care depășește local 107 particule per mm3. Astfel, prin utilizarea a două topituri, una saturată cu oxigen și una 35 conținând elementele reactive, amestecarea topiturilor și călirea amestecului topit, este posibilă adaptarea specifică a aliajului de rafinare a granulozității ca compoziție chimică, 37 structură cristalină, distribuție dimensională și a densitate numerică a particulelor de incluziune. 39
Exemplul 2. Rafinarea granulozității oțelului
Oțelurile folosite în rafinarea granulozității oțelului din acest exemplu 2 corespund 41 aproximativ cu duplexul: austenită-ferită, varianta AISI 329 (sau DIN 1.4460), având următorul domeniu al compoziției chimice: 25...28% în greutate Cr, 4,5...6,5% în greutate Ni, 43 1,3...2,0% în greutate Mo, maximum 2,0% în greutate Mn, maximum 1,0% în greutate Si, maximum 0,03% în greutate S, maximum 0,04% în greutate P și maximum 0,1% în greutate 45 C. S-a preparat o șarjă de aproximativ 800 kg, prin topirea prin inducție a unui fier vechi adecvat, care a fost apoi aliat cu crom, nichel și molibden, pentru a rezulta compoziția 47 chimică de mai sus. Temperatura oțelului lichid a fost cuprinsă între 1580 și 1590’C.
RO 121137 Β1
Piesă turnată din oțel de referință (stadiul tehnicii)
S-a obținut o piesă turnată din oțel de referință, prin turnarea a aproximativ 100 kg de oțel lichid din cuptorul de inducție, într-o oală de turnare colectoare, separată. în timpul acestei operații, s-au adăugat 0,5 kg de FeSi la oțelul topit, în scopul dezoxidării. După o scurtă perioadă de depozitare, s-au turnat 30 kg de topitură într-o formă de turnare din nisip,pentru a produce o formă turnată, cu următoarele dimensiuni ale secțiunii transversale: înălțime 25 mm, cea mai mică lățime 25 mm, cea mai mare lățime 30 mm. După solidificare și răcire ulterioară, la temperatura camerei, piesa turnată din oțel a fost curățată și apoi tratată termic într-un cuptor la 1000°C, timp de 30 min, pentru a revela mai bine microstructura în stare brută, turnată. O analiză a compoziției chimice a oțelului a dat următorul rezultat: 24,7% în greutate Cr; 6,0% în greutate Ni; 1,7% în greutate Mo; 0,90% în greutate Mn; 1,11 % în greutate Si; 0,003% în greutate S; 0,024% în greutate P; 0,07% în greutate C; 0,01% în greutate Al; 0,01% în greutate Ti; <0,001% în greutate Ce; 0,063% în greutate N și 0,024% în greutate O. Pentru a pune în evidență structura rezultantă a grăunților în secțiune transversală a piesei turnate, s-au folosit tehnici metalografice standard. Această procedură implică tăiere, măcinare, lustruire și decapare în reactiv Vilella (5 ml HCI + 1 g acid picric + 100 ml etanol). Prin examinare la microscop optic, s-au pus în evidență grăunți columnari la suprafață și grăunți grosieri echiaxiali în interiorul piesei turnate, cu o dimensiune medie a grăunților mai mare de 2 mm. în plus, examinarea ulterioară a oțelului de referință la microscop electronic cu scanare (SEM) a arătat că incluziunile au fost silicați de mangan, conținând cantități mici de aluminiu și sulf (probabil sub formă de MnS). Dimensiunea medie a acestor incluziuni a fost de 2,9 pm și densitatea numerică estimată a incluziunilor a fost de aproximativ 105 incluziuni pe mm3.
Piesă turnată din oțel cu granulozitate rafinată, conform invenței
- S-a produs o piesă din oțel turnat, prin turnarea a aproximativ 100 kg de oțel lichid din cuptorul de inducție într-o oală de turnare colectoare separată. în timpul acestei operații, s-au adăugat succesiv 0,5 kg de FeSi și 1,8 kg din Rafinorul de granulozitate 1, experimental, pentru dezoxidare și respectiv pentru controlul incluziunilor. După o scurtă perioadă de staționare, s-au turnat 30 kg din topitură într-o formă de turnare din nisip, pentru a produce o formă turnată, cu următoarele dimensiuni ale secțiunii transversale: înălțime: 25 mm, cea mai mică lățime: 25 mm, cea mai mare lățime: 30 mm. După solidificare și răcire ulterioară, la temperatura camerei, piesa turnată din oțel a fost curățată și apoi tratată termic într-un cuptor la 1000’C, timp de 30 min, pentru a releva mai bine microstructura în stare brută, turnată. O analiză de verificare a compoziției chimice a oțelului a dat următorul rezultat: 24,8% în greutate Cr, 5,9% în greutate Ni, 1,7% în greutate Mo, 0,92% în greutate Mn, 1,44% în greutate Si, 0,002% în greutate S, 0,024% în greutate P, 0,079% în greutate C, 0,01% în greutate Al, 0,01% în greutate Ti, 0,08% în greutate Ce, 0,067% în greutate N și 0,028% în greutate O. Pentru a pune în evidență structura rezultantă a grăunților în secțiune transversală a piesei turnate, s-au folosit tehnici metalografice standard. Această procedură implică tăiere, măcinare, lustruire și decapare în reactiv Vilella (5 ml HCI + 1 g acid picric + 100 ml etanol). Prin examinare la microscop optic, nu s-au pus în evidență grăunți columnari în apropierea suprafeței și grăunți echiaxiali fini în interiorul piesei turnate, cu o dimensiune medie a grăunților de aproximativ 0,4 până la 0,5 mm. Cea mai mare dimensiune a grăunților echiaxiali a fost de aproximativ 1 mm. în plus, examinarea ulterioară a oțelului de referință la microscop electronic cu scanare (SEM) a arătat că incluziunile au fost oxizi pe bază de Ce, cu fațete, conținând mici cantități de siliciu. Unele dintre aceste incluziuni au apărut sub forma unor mănunchiuri mari. Dimensiunea medie a acestor incluziuni a fost de 2,3 pm și
RO 121137 Β1 densitatea numerică estimată a incluziunilor a fost de aproximativ 2x105 per mm3. Prezența 1 acestor incluziuni pe bază de oxid de Ce, care se formează în oțelul lichid ca rezultat al adăugării Rafinorului de Granulozitate 1, creează condiții favorabile pentru formarea 3 germenilor de cristalizare și creșterea feritei în timpul solidificării și a răcirii ulterioare în stare solidă. 5
Exemplul 3. Rafinarea granulozității lingoului de oțel, pentru operații de forjare
Oțelurile folosite în aceste experimente de rafinare a granulozitătii corespund oțelu- 7 rilor complet austenitice, varianta 254 SMO (sau DIN 1.4547), având următorul domeniu al compoziției chimice: 19,5...20,5% în greutate Cr, 17,5...18,5% în greutate Ni, 6,0...7,0% în 9 greutate Mo, maximum 1,0% în greutate Mn, maximum 0,7% în greutate Si, maximum 0,010% în greutate S, maximum 0,030% în greutate P și maximum 0,02% în greutate C. S-au 11 preparat două șarje diferite, fiecare constând din aproximativ 51 de oțel lichid, într-un convertor AOD, folosind materiale de încărcare adecvate. După transferarea în oala de turnare, 13 temperatura a fost de aproximativ 1590’C.
Lingou de oțel de referință (stadiul tehnicii) 15
- La oțelul lichid din oala de turnare, s-au adăugat bare solide de amestec de metale ca o treaptă finală de precondiționare. La scurt timp după aceea, oțelul a fost turnat într-o 17 formă de turnare din fier, folosind un ansamblu convențional pentru turnare la capăt. Greutatea totală a lingoului a fost de 3,41 și dimensiunile au fost următoarele: înălțime: 2050 19 mm, secțiune transversală superioară: 540x540 mm, secțiune transversală inferioară: 450x450 mm. După umplerea formei de turnare cu oțel lichid, s-a adăugat pulbere exotermă 21 la partea superioară a lingoului, pentru a minimaliza formarea retasurilor. O analiză a compoziției chimice a oțelului a dat următorul rezultat: 20,1% în greutate Cr, 17,6% în 23 greutate Ni, 6,2% în greutate Mo, 0,49% în greutate Mn, 0,54% în greutate Si, 0,001% în greutate S, 0,022% în greutate P, 0,03% în greutate C, 0,01% în greutate Al, 0,01% în 25 greutate Ti, 0,01% în greutate Ce, 0,005% în greutate La, 0,19% în greutate N și 0,005% în greutate O. După solidificare și răcire ulterioară la temperatura camerei, lingoul de oțel a fost 27 secționat la aproximativ 500 mm de la partea superioară a piesei turnate. S-au luat probe metalografice din trei poziții diferite, pe direcția lungimii lingoului, la această înălțime și, 29 anume: poziția de suprafață 70 mm de la suprafață și în centru. Pentru a pune în evidență dimensiunea grăunților rezultați și structura dendritică din aceste poziții, s-au folosit tehnici 31 metalografice standard. Mai exact, procedura implică mărunțire, lustruire și decapare în reactiv Vilella (5 ml HCI + 1 g acid picric + 100 ml etanol). Prin examinare la microscop optic, 33 nu s-a pus în evidență nici o zonă de călire în apropierea suprafeței lingoului. într-o poziție situată la 70 mm mai departe de suprafață, s-au putut observa grăunți echiaxiali grosieri, cu 35 o structură dendritică grosieră corespunzătoare. Microstructura de solidificare devine treptat mai grosieră spre centrul lingoului. în plus, examinarea ulterioară a oțelului de referință la 37 microscopul electronic cu scanare (SEM) a arătat că incluziunile au fost particule de oxid pe bază de La-Ce, cu o dimensiune medie de aproximativ 2,8 pm și o densitate numerică 39 estimată a incluziunii de aproximativ 105 pe mm3.
Pentru lingoul de oțel cu granulozitate rafinată, conform invenției, în acest caz, s-au 41 adăugat 3,5 kg de Rafinor de Granulozitate 1 pe tona de oțel lichid, în oala de turnare, ca o etapă finală de precondiționare și ca înlocuitor al adaosurilor din amestec de metale. La scurt 43 timp după aceea, oțelul s-a turnat într-o formă de turnare din fier, folosind un ansamblu convențional pentru turnare la capăt. Greutatea totală a lingoului a fost de 3,4 t și 45 dimensiunile au fost următoarele: înălțime: 2050 mm, secțiune transversală superioară: 540x540 mm, secțiune transversală inferioară: 450x450 mm. După umplerea formei de 47 turnare cu oțel lichid, s-a adăugat pulbere exotermă la partea superioară a lingoului, pentru a minimaliza formarea retasurilor. O analiză a compoziției chimice a oțelului a dat următorul 49
RO 121137 Β1 rezultat: 20,2% în greutate Cr, 17,7% în greutate Ni, 6,1 % în greutate Mo, 0,58% în greutate Mn, 0,39% în greutate Si, 0,001% în greutate S, 0,025% în greutate P, 0,02% în greutate C, 0,01% în greutate Al, 0,01% în greutate Ti, 0,01% în greutate Ce,< 0,001% în greutate La, 0,21% în greutate N și 0,01% în greutate O. După solidificare și răcirea ulterioară la temperatura camerei, lingoul de oțel a fost secționat la aproximativ 500 mm de la partea superioară a piesei turnate. S-au luat probe metalografice din trei poziții diferite pe direcția lungimii lingoului, la această înălțime, i.e. poziția de suprafață, 70 mm de la suprafață și în centru. Pentru a pune în evidență dimensiunea grăunților rezultați și structura dendritică din aceste poziții, s-au folosit tehnici metalografice standard. Mai exact, procedura implică mărunțire, lustruire și decapare în Vilella (5 ml HCI + 1 g acid picric +100 ml etanol). Prin examinare la microscop optic, s-au pus în evidență grăunți cu dimensiuni extrem de fine în zona de călire, adică în medie de la 0,05 la 0,1 mm, de la care au crescut grăunți columnari grosieri în interiorul lingoului. într-o poziție situată la 70 mm mai departe de suprafață, s-au putut observa numai grăunți echiaxiali grosieri. Oricum, fiecare dintre acești grăunți a constat dintr-o rețea mascată, foarte fină, de dendrite, în care spațiul dintre ramurile dendritice a fost aproximativ un factor de trei ori mai mic decât cel observat în lingoul de oțel de referință, tratat cu amestec de metale. De asemenea, în centrul piesei turnate, efectul de rafinare a granulozității a fost substanțial comparativ cu lingoul de referință și în această poziție spațiul dintre ramurile dendritice a fost un factor de aproximativ două ori mai mic în favoarea lingoului de oțel cu granulozitate rafinată, conform prezentei invenții. în plus, examinarea ulterioară a oțelului cu granulozitate rafinată la microscopul electronic cu scanare (SEM) a arătat că incluziunile au fost particule cu fațete de oxid pe bază de Ce-AI, cu o dimensiune medie de aproximativ 2,7 pm și o densitate numerică estimată a incluziunii de aproximativ 2x105 pe mm3. Schimbarea observată a microstructurii de solidificare, care este cauzată de adiția Rafinorului de Granulozitate 1 în locul amestecului de metale, este datorată formării de particule cu fațete de oxid pe bază de Ce-AI în lingoul de oțel experimental. Aceste particule de oxid creează condiții favorabile pentru formarea germenilor de cristalizare și creștere a austenitei, în timpul solidificării și răcirii ulterioare în stare solidă.
Claims (18)
- Revendicări1. Metodă de rafinare a granulozității oțelului, prin utilizarea unor incluziuni micronice, de oxizi sau/și carburi sau/și nitruri sau/și sulfuri de elemente metalice, caracterizată prin aceea că, la oțelul topit, se adaugă un aliaj de rafinare a granulozității, având o compoziție FeXY, în care X reprezintă unul sau mai multe elemente selectate din grupul constând din Cr, Mn, Si, Ni și Mo, și în care Y reprezintă unul sau mai multe elemente care formează oxizi și/sau sulfuri și/sau nitruri și/sau carburi selectate din grupul constând din Ce, La, Nd, Pr, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, C și N, în care X este cuprins între 0,001 și 99% în greutate față de greutatea aliajului și în care Y este cuprins între 0,001 și 50% în greutate față de aliaj, și aliajul menționat conținând în plus între 0,001 și 2% în greutate oxigen și/sau între 0,001 și 2% în geutate sulf, aliajul menționat conținând cel puțin 103 particule de incluziune pe mm3, constând din oxizi și/sau sulfuri și/sau nitruri și/sau carburi ale unuia sau ale mai multora dintre elementele Y și/sau unul sau mai multe dintre elementele X Cr, Mn, și Si în plus față de Fe, particulele de incluziune, menționate, având un diametru mediu mai mic de 10 pm, fiind adăugate la oțelul topit, într-o cantitate cuprinsă între 0,01 și 5% în greutate față de greutatea oțelului, după care oțelul este turnat.RO 121137 Β1
- 2. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că aliajul FeXY, adăugat 1 la oțelul topit, conține cel puțin 1% în greutate din elementele X.
- 3. Metodă conform revendicărilor 1 și 2, caracterizată prin aceea că aliajul FeXY, 3 adăugat la oțelul topit, conține 5 la 50% în greutate Fe, 20 la 94% în greutate elemente X și0,01 la 30% în greutate elemente Y, iar conținutul de oxigen și/sau sulf este cuprins între 5 0,01 și 1% în greutate față de greutatea aliajului.
- 4. Metodă conform revendicărilor 1 și 2, caracterizată prin aceea că aliajul FeXY, 7 adăugat la oțelul topit, conține cel puțin 105 particule de incluziune pe mm3, în care particulele de incluziune, menționate, au un diametru mediu mai mic de 2 pm.9
- 5. Metodă conform revendicării 1 sau 2, caracterizată prin aceea că aliajul de rafinare a granulozității este adăugat la oțelul topit, într-o cantitate cuprinsă între 0,1 și 1,5%11 în greutate față de greutatea oțelului.
- 6. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că aliajul de rafinare a 13 granulozității este adăugat la oțelul topit, în oala de turnare sau în bazinul de turnare, imediat înainte de turnare sau în timpul turnării.15
- 7. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că aliajul de rafinare a granulozității este adăugat la oțelul topit, în forma de turnare.17
- 8. Aliaj pentru rafinarea granulozității oțelului, caracterizat prin aceea că aliajul de rafinare are o compoziție FeXY, în care X reprezintă unul sau mai multe elemente alese din19 grupul constând din Cr, Mn, Si, Ni și Mo, și în care Y reprezintă unul sau mai multe elemente care formează oxizi și/sau sulfuri și/sau nitruri și/sau carburi alese din grupul constând din21Ce, La, Nd, Pr, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, C și N, în care X este cuprins între 0,001 și 99% în greutate față de greutatea aliajului și în care Y este cuprins între 0,001 și 50% în greutate23 față de aliaj, aliajul menționat conținând în plus între 0,001 și 2% în greutate oxigen și/sau între 0,001 și 2% în greutate sulf, aliajul menționat conținând cel puțin 103 particule de 25 incluziune pe mm3, constând din oxizi și/sau sulfuri și/sau nitruri și/sau carburi ale unuia sau ale mai multora dintre elementele Y și/sau unul sau mai multe elemente X: Cr, Mn și Si în 27 plus față de Fe, particulele de incluziune, menționate, având un diametru mediu mai mic de10 pm. 29
- 9. Aliaj conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că aliajul FeXY conține cel puțin 1 % în greutate din elementele X. 31
- 10. Aliaj conform revendicării 8 sau 9, caracterizat prin aceea că aliajul FeXY conține 5 la 50% în greutate Fe, 20 la 94% în greutate elemente X și 0,01 la 30% în greutate 33 elemente Y, și în care conținutul de oxigen și/sau sulf este cuprins între 0,01 și 1% în greutate față de greutatea aliajului. 35
- 11. Aliaj conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că aliajul conține cel puțin105 particule de incluziune pe mm3, particulele de incluziune, menționate, având un diametru 37 mediu mai mic de 2 pm.
- 12. Metodă de producere a unui aliaj de rafinare a granulozității oțelului, 39 caracterizată prin aceea că este realizată prin următoarele etape:- elaborarea unui aliaj topit FeX, în care X reprezintă unul sau mai multe elemente 41 selectate din grupul constând din: Cr, Mn, Si, Ni și Mo, într-o cantitate cuprinsă între 0,001 și 99% în greutate față de aliajul de bază de FeX, restul, cu excepția impurităților, fiind Fe; 43- elaborarea unui aliaj FeXY în stare topită sau solidă, particularizată, în care X reprezintă unul sau mai multe elemente selectate din grupul constând din Cr, Mn, Si, Ni și 45 Mo, într-o cantitate cuprinsă între 0,001 și 99% în greutate a aliajului FeXY, și în care Y reprezintă unul sau mai multe elemente selectate din grupul constând din Ce, La, Nd, Pr, Ti, 47RO 121137 Β1Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, C și N, într-o cantitate cuprinsă între 0,001 și 90% în greutate a aliajului FeXY;- adăugarea opțională a unui oxid și/sau sulf sau a unui compus care conține sulf la aliajul FeX topit, pentru a obține între 0,002 și 4,0% în greutate O și/sau între 0,002 și 4,0% în greutate S dizolvat în aliajul topit;- amestecarea aliajului FeX topit și a aliajului FeXY topit sau solid, în astfel de cantități, încât să se obțină un aliaj topit constând din 0,001 la 99% în greutate din unul sau mai multe dintre elementele selectate din grupul constând din: Cr, Mn, Si, Ni și Mo; 0,001 până la 50% în greutate din unul sau mai multe dintre elementele selectate din grupul constând din: Ce, La, Nd, Pr, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, C și N; 0,001 la 2% în greutate O și/sau 0,001 până la 2% în greutate S, restul, cu excepția impurităților normale, fiind Fe, și- solidificarea aliajului topit, rezultat, prin călire, pentru a forma un aliaj solid, având cel puțin 103 particule de incluziune pe mm3, constând din oxizi și/sau sulfuri, și/sau nitruri și/sau carburi, ale unuia sau ale mai multora dintre elementele Y și/sau unul sau mai multe elemente X: Cr, Mn și Si în plus față de Fe, particulele de incluziune, menționate, având un diametru mediu mai mic de 10 pm.
- 13. Metodă conform revendicării 12, caracterizată prin aceea că aliajul FeX topit și aliajul FeXY topit sunt încălzite la o temperatură cu cel puțin 50°C peste punctele lor de topire, înainte de amestecarea aliajului FeX topit și a aliajului FeXY topit.
- 14. Metodă conform revendicării 12, caracterizată prin aceea că aliajul FeX topit este încălzit la o temperatură cu cel puțin 50”C peste punctul său de topire, înainte ca aliajul FeXY solid, particularizat, să fie amestecat cu aliajul FeX topit.
- 15. Metodă conform revendicării 13, caracterizată prin aceea că amestecarea aliajului FeX topit și a aliajului FeXY topit se realizează prin turnarea simultană a celor două topituri, astfel încât cele două topituri să fie aduse în contact intim, una cu cealaltă.
- 16. Metodă conform revendicării 15, caracterizată prin aceea că turnarea și amestecarea celor două topituri se realizează în interiorul unei camere închise.
- 17. Metodă conform revendicării 12, caracterizată prin aceea că aliajul topit, rezultat, este transferat imediat după amestecare, într-o oală de turnare de așteptare, separată, pentru a realiza separarea fazelor: zgură/metal și pentru îndepărtarea oricăror incluziuni mari, înainte ca topitura să fie turnată sau călită.
- 18. Metodă conform revendicării 12, caracterizată prin aceea că aliajul topit, rezultat, este turnat într-o formă, o cochilie de cupru, răcită cu apă, o bandă de turnare, prin granulare cu apă, prin atomizare cu apă sau prin atomizare cu gaz.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20000499A NO310980B1 (no) | 2000-01-31 | 2000-01-31 | Fremgangsmate for kornforfining av stal, kornforfiningslegering for stal og fremgangsmate for fremstillingav kornforfiningslegering |
| PCT/NO2001/000029 WO2001057280A1 (en) | 2000-01-31 | 2001-01-29 | Method for grain refining of steel, grain refining alloy for steel and method for producing grain refining alloy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO121137B1 true RO121137B1 (ro) | 2006-12-29 |
Family
ID=19910666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA200201059A RO121137B1 (ro) | 2000-01-31 | 2001-01-29 | Metodă de rafinare a granulozităţii oţelului,aliaj de rafinare a granulozităţii pentru oţelşi metodă pentru producerea unui aliaj de rafinare a granulozităţii |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7226493B2 (ro) |
| EP (1) | EP1257673B1 (ro) |
| JP (1) | JP3803582B2 (ro) |
| KR (1) | KR100501465B1 (ro) |
| CN (1) | CN1198947C (ro) |
| AT (1) | ATE365232T1 (ro) |
| AU (1) | AU2001232490A1 (ro) |
| BR (1) | BR0107813B1 (ro) |
| CA (1) | CA2398449C (ro) |
| CZ (1) | CZ298966B6 (ro) |
| DE (1) | DE60129004T2 (ro) |
| ES (1) | ES2284614T3 (ro) |
| MX (1) | MXPA02006786A (ro) |
| NO (1) | NO310980B1 (ro) |
| PL (1) | PL195460B1 (ro) |
| RO (1) | RO121137B1 (ro) |
| RU (1) | RU2230797C2 (ro) |
| UA (1) | UA72309C2 (ro) |
| WO (1) | WO2001057280A1 (ro) |
| ZA (1) | ZA200205330B (ro) |
Families Citing this family (57)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW561079B (en) * | 2001-06-28 | 2003-11-11 | Nippon Steel Corp | Low carbon steel sheet, low carbon steel cast slab and a method of producing the same |
| JP2004082903A (ja) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Furuki Shinobu | 自立型自動車両 |
| US20040040756A1 (en) * | 2002-09-03 | 2004-03-04 | Abdulareef Nmngani | Gyroscopically stabilized vehicle |
| EP1464791B1 (de) * | 2003-03-25 | 2008-12-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Turbinenkomponente |
| DE10340994A1 (de) * | 2003-09-05 | 2005-03-31 | Mahle Ventiltrieb Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines hochlegierten Stahlgusswerkstoffes mit feiner Kornstruktur. |
| JP4214036B2 (ja) * | 2003-11-05 | 2009-01-28 | 新日本製鐵株式会社 | 表面性状、成形性および加工性に優れた薄鋼板およびその製造方法 |
| DOP2006000048A (es) * | 2005-02-24 | 2006-08-31 | Bhp Billiton Ssm Dev Pty Ltd | Production of ferronickel (producción de ferroniquel) |
| NO326731B1 (no) * | 2006-05-31 | 2009-02-09 | Sinvent As | Kornforfiningslegering |
| RU2332469C1 (ru) * | 2007-02-14 | 2008-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Способ измельчения зерна стали |
| US20080295595A1 (en) | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Twill Tech, Inc. | Dynamically balanced in-line wheel vehicle |
| EP2100975A1 (en) | 2008-02-26 | 2009-09-16 | Corus Technology BV | Method and device for treating a molten metal for producing metal castings |
| RU2356995C1 (ru) * | 2008-02-28 | 2009-05-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сталь |
| CN101284305B (zh) * | 2008-05-21 | 2010-06-09 | 中国科学院金属研究所 | 一种高锰钢铸件细晶化铸造工艺方法 |
| US9138831B2 (en) * | 2008-06-27 | 2015-09-22 | Lincoln Global, Inc. | Addition of rare earth elements to improve the performance of self shielded electrodes |
| US8485053B2 (en) * | 2008-12-30 | 2013-07-16 | International Business Machines Corporation | Inertial stabilizer system |
| CN101608269B (zh) * | 2009-07-06 | 2011-06-29 | 武汉理工大学 | 一种镁及镁合金用镁铝碳铈细化剂及其制备方法 |
| US8640809B2 (en) * | 2010-01-05 | 2014-02-04 | Honda Motor Company, Ltd. | Flywheel assemblies and vehicles including same |
| US10120391B2 (en) * | 2010-05-06 | 2018-11-06 | Dong Li | Self-balancing enclosed motorcycle |
| KR101271899B1 (ko) * | 2010-08-06 | 2013-06-05 | 주식회사 포스코 | 고탄소 크롬 베어링강 및 그 제조방법 |
| DE102010041366A1 (de) * | 2010-09-24 | 2012-03-29 | Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. | Hochfeste, bei Raumtemperatur plastisch verformbare und mechanische Energie absorbierende Formkörper aus Eisenlegierungen |
| CN102031441B (zh) * | 2010-11-01 | 2012-11-28 | 武汉科技大学 | 用于钢中硫化物球化和分散的复合添加剂及使用方法 |
| JP5609668B2 (ja) * | 2011-01-20 | 2014-10-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐海水孔食性に優れたステンレスクラッド鋼 |
| ES2701022T3 (es) * | 2011-02-24 | 2019-02-20 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Chapa de acero de alta resistencia que presenta superior conformabilidad de reborde por estirado y superior plegabilidad, y procedimiento de preparación de acero en lingotes |
| US8653681B2 (en) | 2011-04-04 | 2014-02-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Power equipment apparatus having flywheel assembly |
| EP2518168A1 (de) * | 2011-04-26 | 2012-10-31 | Plus Trade Ag | Draht zur Stahlpfanne-Behandlung von Metallschmelzen mittels Kalziums |
| EP2714943A1 (en) * | 2011-05-27 | 2014-04-09 | Tata Steel Nederland Technology B.V. | Process for producing clean steels and clean steel produced thereby |
| WO2013120146A1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | The Crucible Group Ip Pty Limited | Casting iron based speciality alloy |
| RU2497955C1 (ru) * | 2012-02-17 | 2013-11-10 | Закрытое акционерное общество "ФЕРРОСПЛАВ" | Способ внепечной обработки углеродистых и низколегированных сталей |
| DE102012103884A1 (de) * | 2012-05-03 | 2013-11-07 | Fritz Winter Eisengiesserei Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Gießen eines mit mindestens einer Durchgangsöffnung versehenen Gussteils |
| BR112015021971B1 (pt) * | 2013-03-14 | 2024-04-30 | Nippon Steel Corporation | Chapa de aço laminada a frio de alta resistência excelente em resistência à fratura retardada e tenacidade à baixa temperatura |
| US9168970B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-10-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Flywheel assemblies and vehicles including same |
| CN104178671A (zh) * | 2013-05-21 | 2014-12-03 | 界首市枫慧金属有限公司 | 铝硅锰合金 |
| CN104001907B (zh) * | 2014-06-13 | 2016-01-06 | 四川法拉特不锈钢铸造有限公司 | 一种细化铸件一次晶粒度的方法 |
| RU2579329C1 (ru) * | 2014-10-27 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Способ измельчения зерна стали в поверхностном слое отливки |
| CN105177460B (zh) * | 2014-12-29 | 2017-12-12 | 高军 | 一种利用多重控晶手段制备超高强度钢的方法 |
| CN107709536B (zh) * | 2015-04-17 | 2021-08-27 | 密苏里大学管理者 | 铁基材料中的晶粒细化 |
| CN105648320A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-06-08 | 广西丛欣实业有限公司 | 高强度铁合金 |
| CN105803156B (zh) * | 2016-03-25 | 2017-12-26 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种提高镁收得率的氧化物控制方法 |
| CN106011374A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-10-12 | 农杰 | 改善生铁铸件的抗磨损性能的方法 |
| CN106167872A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-30 | 农杰 | 铁质铸件的加工方法 |
| CN106001514A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-10-12 | 宣达实业集团有限公司 | 一种高硅奥氏体不锈钢铸件的铸造工艺 |
| CN106244897A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-21 | 宁国市华丰耐磨材料有限公司 | 一种用于耐磨钢锻的变质剂 |
| EP3379222B1 (en) | 2017-03-22 | 2020-12-30 | Methode Electronics Malta Ltd. | Magnetoelastic based sensor assembly |
| CN107236908A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-10-10 | 苏州优霹耐磨复合材料有限公司 | 一种用于材料晶粒细化的核壳结构颗粒 |
| US11221262B2 (en) | 2018-02-27 | 2022-01-11 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| US11135882B2 (en) | 2018-02-27 | 2021-10-05 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| DE18907724T1 (de) | 2018-02-27 | 2021-03-25 | Methode Electronics, Inc. | Schleppsysteme und Verfahren mit Verwendung von Magnetfeldmessung |
| US11014417B2 (en) | 2018-02-27 | 2021-05-25 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| US11491832B2 (en) | 2018-02-27 | 2022-11-08 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| US11084342B2 (en) | 2018-02-27 | 2021-08-10 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| CN109440001B (zh) * | 2018-10-31 | 2020-12-01 | 西安工程大学 | 一种含纳米晶奥氏体的多元低合金耐磨铸钢及其制备方法 |
| US11027786B2 (en) | 2018-11-20 | 2021-06-08 | Harley-Davidson Motor Company Group, LLC | Gyroscopic rider assist device |
| KR102209406B1 (ko) * | 2019-11-21 | 2021-01-29 | 주식회사 포스코 | 미세한 주조조직을 갖는 고망간강 및 그 제조방법과 이를 이용한 고망간 강판 |
| CN111941012B (zh) * | 2020-08-20 | 2022-02-22 | 本钢板材股份有限公司 | 一种液压泥炮的泥缸的制备方法 |
| CN113881891B (zh) * | 2021-08-27 | 2022-08-19 | 北京科技大学 | 一种含稀土硫化物形核剂的铁素体不锈钢的制备方法 |
| CN113718132B (zh) * | 2021-08-31 | 2022-09-16 | 华中科技大学 | 一种利用溶质交互作用细化晶粒的Ni合金及其制备方法 |
| CN115074600B (zh) * | 2022-07-17 | 2023-08-25 | 苏州匀晶金属科技有限公司 | 一种利用相变体积效应提高粉末冶金铁基合金烧结致密度的方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2168561A (en) * | 1938-04-14 | 1939-08-08 | Electro Metallurg Co | Treating molten iron and steel with addition agents |
| US3383202A (en) * | 1966-01-19 | 1968-05-14 | Foote Mineral Co | Grain refining alloy |
| US3929467A (en) * | 1973-05-21 | 1975-12-30 | Int Nickel Co | Grain refining of metals and alloys |
| RU2048536C1 (ru) * | 1992-09-23 | 1995-11-20 | Днепровский металлургический комбинат им.Ф.Э.Дзержинского | Способ легирования стали в ковше |
| RU2118377C1 (ru) * | 1994-11-21 | 1998-08-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-технологическая фирма "Кальтэкс" | Присадка для комплексной обработки металлургических расплавов |
| US5776267A (en) * | 1995-10-27 | 1998-07-07 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Spring steel with excellent resistance to hydrogen embrittlement and fatigue |
| US5908486A (en) * | 1996-04-26 | 1999-06-01 | Lockheed Martin Idaho Technologies Company | Strengthening of metallic alloys with nanometer-size oxide dispersions |
| JP2000080445A (ja) * | 1998-09-02 | 2000-03-21 | Natl Res Inst For Metals | 酸化物分散鋼とその製造方法 |
-
2000
- 2000-01-31 NO NO20000499A patent/NO310980B1/no not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-01-29 CN CNB018043542A patent/CN1198947C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-29 KR KR10-2002-7009823A patent/KR100501465B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-29 AT AT01904655T patent/ATE365232T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-01-29 PL PL01356321A patent/PL195460B1/pl unknown
- 2001-01-29 CZ CZ20022632A patent/CZ298966B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2001-01-29 UA UA2002087099A patent/UA72309C2/uk unknown
- 2001-01-29 ES ES01904655T patent/ES2284614T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-29 DE DE60129004T patent/DE60129004T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-29 RU RU2002123380/02A patent/RU2230797C2/ru active
- 2001-01-29 WO PCT/NO2001/000029 patent/WO2001057280A1/en not_active Ceased
- 2001-01-29 JP JP2001555903A patent/JP3803582B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-29 AU AU2001232490A patent/AU2001232490A1/en not_active Abandoned
- 2001-01-29 MX MXPA02006786A patent/MXPA02006786A/es active IP Right Grant
- 2001-01-29 EP EP01904655A patent/EP1257673B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-29 BR BRPI0107813-5A patent/BR0107813B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-01-29 US US10/182,237 patent/US7226493B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-29 CA CA002398449A patent/CA2398449C/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-29 RO ROA200201059A patent/RO121137B1/ro unknown
-
2002
- 2002-07-03 ZA ZA200205330A patent/ZA200205330B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1198947C (zh) | 2005-04-27 |
| DE60129004D1 (de) | 2007-08-02 |
| DE60129004T2 (de) | 2007-09-27 |
| EP1257673A1 (en) | 2002-11-20 |
| CZ20022632A3 (cs) | 2003-02-12 |
| ZA200205330B (en) | 2003-10-03 |
| EP1257673B1 (en) | 2007-06-20 |
| PL356321A1 (en) | 2004-06-28 |
| ATE365232T1 (de) | 2007-07-15 |
| PL195460B1 (pl) | 2007-09-28 |
| ES2284614T3 (es) | 2007-11-16 |
| US20030010554A1 (en) | 2003-01-16 |
| CZ298966B6 (cs) | 2008-03-26 |
| MXPA02006786A (es) | 2004-04-05 |
| NO20000499D0 (no) | 2000-01-31 |
| JP2003521582A (ja) | 2003-07-15 |
| RU2230797C2 (ru) | 2004-06-20 |
| US7226493B2 (en) | 2007-06-05 |
| BR0107813A (pt) | 2002-10-29 |
| KR100501465B1 (ko) | 2005-07-18 |
| CA2398449C (en) | 2007-12-04 |
| JP3803582B2 (ja) | 2006-08-02 |
| NO20000499L (no) | 2001-08-01 |
| BR0107813B1 (pt) | 2009-05-05 |
| WO2001057280A1 (en) | 2001-08-09 |
| CN1396960A (zh) | 2003-02-12 |
| KR20020076273A (ko) | 2002-10-09 |
| AU2001232490A1 (en) | 2001-08-14 |
| CA2398449A1 (en) | 2001-08-09 |
| NO310980B1 (no) | 2001-09-24 |
| UA72309C2 (uk) | 2005-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RO121137B1 (ro) | Metodă de rafinare a granulozităţii oţelului,aliaj de rafinare a granulozităţii pentru oţelşi metodă pentru producerea unui aliaj de rafinare a granulozităţii | |
| US9108242B2 (en) | Grain refiners for steel-manufacturing methods and use | |
| CN101619410B (zh) | 工程机械用纳米晶高铬铸铁复合孕育剂及其制备和应用方法 | |
| CA1196195A (en) | Boron alloying additive for continuously casting boron steel | |
| JP3896650B2 (ja) | 含Ｔｉ極低炭素鋼の製造方法 | |
| JP3939014B2 (ja) | 高強度鋳鉄 | |
| CN102191356A (zh) | 大线能量焊接用厚钢板的夹杂物控制方法 | |
| JP6728934B2 (ja) | 溶鋼の連続鋳造方法 | |
| CN104745961A (zh) | 21-10Mn7Mo铸锭的冶炼方法 | |
| CN104745962A (zh) | 21-10Mn7Mo钢锭的冶炼方法 | |
| JP6728933B2 (ja) | 溶鋼の連続鋳造方法 | |
| US10465258B2 (en) | Grain refinement in iron-based materials | |
| JP6500630B2 (ja) | 溶鋼の連続鋳造方法および連続鋳造鋳片 | |
| CN104745960A (zh) | 21-10Mn7Mo钢锭及其冶炼工艺 | |
| CN104745964A (zh) | 21-10Mn7Mo钢锭的冶炼技术 | |
| CN104745963A (zh) | 21-10Mn7Mo钢锭 | |
| JP2024514512A (ja) | フェロシリコン－バナジウム－及び／又はニオブ合金、フェロシリコン－バナジウム－及び／又はニオブ合金の製造並びにその使用 |