172104. lajstromszámú szabadalom • Vasalapú ötvözet acélok komplex zárványtalanítására
5 172104 6 acélba a gázbuborékot akkor fújják bele, amikor a zárványképződés már befejeződött, s az apró zárványrészecskék külön-külön lebegnek az acélban, összegyűjtésük és kihordásuk az acélból ennélfogva rendkívül nehéz, igen sok gázt és hosszú időt 5 igényel ez a módszer, mert csak az a gázbuborék visz magával zárványrészecskét, amelyik találkozik vele. Könnyen belátható, hogy ahogy a zárvány - részecskék száma csökken a folyékony acélban, annál kisebb a valószínűsége annak, hogy a 10 gázbuborék zárványrészecskével találkozzék. Másszóval ahogy csökken a zárványrészecskék száma az acélban, úgy nő az egy zárvány részecske kihordásához szükséges gáz mennyisége, vagyis a zárványok eltávolításának előrehaladásával a zár- 15 ványtalanítás hatásfoka egyre romlik ezen hagyományos módszernél. A találmány szerinti kezelőanyag felhasználása során viszont a zárványképződés és a gázbuborék képződés azonos időben, egy helyen ugyanazon 20 anyagból képződik, így a zárványtalanítás hatásfoka rendkívül jó, ami azt jelenti, hogy kevés gázzal sok zárványt lehet kihordani az acélból, mert minden gázbuborék biztosan találkozik zárvány részecskével, hisz egy helyen képződnek és állandó, nem romlik 25 a zárványok eltávolításának előrehaladásával, aminek eredménye, hogy a hagyományos módszer gázszükségletéhez képest lényegesen kevesebb gázbuborékra van szükség. Még az az előnye is megvan, hogy nem igényel külön műveletet, be- 30 rendezést is időt. Az elmondottak világossá teszik, hogy a magas olvadáspontú oxid, szulfid, arzenid, antimonid, karbid, nitrid zárványokat, amelyek a folyékony acélban szilárd állapotban vannak, a korábbi zár- 35 ványtalanítási módokkal (pl. argongázzal történő átöblítés) csak igen kis mértékben sikerül az acélból eltávolítani. Pl. az acélban levő szulfid, arzenid, antimonid stabil alakban történő megkötésére (stabilizálására) a ritkaföldfémek keverékét 40 az ún. mischmetallt használják. A mischmetall alkalmazása során képződő oxidok, szulfidok, arzenidek, antimonidok olvadáspontja magas, a folyékony acélban szilárd halmazállapotban vannak, s mivel fajsúlyúk alig tér el a folyékony acél 45 fajsúlyától, eltávolításuk mindezideig megoldatlan volt, ezek a zárványfajták biztosan az acélban maradtak. Ha viszont a mischmetallt a találmány szerinti eljárással használjuk fel oly módon, hogy a már említett zárványtalanító ötvözetbe további 50 alkotóként még 2,0-20%-os mennyiségben mischmetallt is ötvözünk, akkor a képződő szilárd és nagy fajsúlyú ritkaföldfém oxidok, szulfidok, arzenidek, antimonidok együtt fognak beépülni a magnézium gőzbuborékokba az egyéb, de folyé- 55 kony oxidzárványokkal, ez utóbbiakban feloldódnak s így eltávolításuk lehetővé válik, ily módon a magnézium gőzbuborék kihordja, valósággal kisepri a folyékony acélból ezeket is. Teljesen hasonló a helyzet az igen magas 60 olvadáspontú karbid és nitrid zárványokkal is. Mindmáig pl. a korrózióálló krómnikkel acélokban levő karbidok eltávolítása lehetetlen volt, azt TiC vagy NbC stb. alakban igyekeztek stabilizálni. Ezek a típusú zárványok is biztosan az acélban rekedtek. 65 Találmányunk szerint viszont, ha a már említett zárványtalanító ötvözetbe további alkotóként titánt és/vagy cirkont és/vagy hafniumot és/vagy bőrt és/vagy nióbot és/vagy vanádiumot is ötvözünk 2,5-25%-os mennyiségben, akkor ezen ötvözök karbidjai és nitridjei együtt fognak keletkezni az egyéb, de folyékony oxidzárványokkal, mintegy feloldódnak ezekben a folyékony oxidzárványokban, ezekkel együtt fognak beépülni a magnézium gőzbuborékba, amely kihordja ezen zárványokat a folyékony acélból, s így eltávolításuk az acélból lehetővé válik. Találmányunkat közelebbről az alábbi példákon keresztül világítjuk meg: 1. példa C 45 minőségű acél zárványtalanítására (oxid és részben szulfid zárványainak eltávolítására igen jól bevált a gyakorlatban a Si = 50,0% Al = 10,0% Ca = 12,2% Mg = 2,5% Fe = R% összetételű zárványtalanító anyag. A hagyományos dezoxidálószerek (FeSi 75%-os, A1 99,7%-os) helyett 0,25%-os mennyiségben alkalmazva ugyanazon adagból csapolt acélnál a képlékenységi tulajdonságok az alábbiak szerint alakultak, amelyek a zárványtalanítás mértékére a legjellemzőbbek mint a nyúlás (As %) és ütőmunka (KCUm kp/cm2). a5% KCU mkp/cm: Hagyományos dezoxidálószer 11,8 2,52 Előírás 14,0 3,00 Zárványtalanító anyag 20,7 4,32 A zárványok eltávolítását a kapott eredmények teljes mértékben igazolják. Amíg a hagyományos dezoxidálószer alkalmazásával a gyártott adagból az előírt nyúlást és ütőmunkát nem sikerült biztosítani, addig a találmányunk szerinti eljárással és a hozzá tartozó ötvözettel az előírt értékeket lényegesen felülmúló értékeket kaptunk. 2. példa SZT 50 minőségű acél zárványtalanítására (oxid, szulfid, arzenid, antimonid zárványainak eltávolítására) igen jól bevált a Si = 45,0% Al = 10,1% Ca = 12,6% Mg = 2,4% CeMM = 5,1% Fe = R% összetételű zárványtalanító anyag. 3
