186761. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagytisztaságú különleges acélok gyártására
1 184.761 2 mazva az acél oxigén koncentrációja mintegy 40%-kaI csökkenthető és flymódon gázaiakú reakdótermác: C02 keletkezik,amely a környezetet és az acélt nem szennyezve távozik. Ez a folyamat ugyanakkor jelentős hőtermelésseljár együtt. Ennek megfelelően, ha a kezelés előtt az acél oxigén tartalma nagy, a találmány szerint a fúvatást redukáló gázzal kezdjük és mintegy 4 perc múlva közömbös gázzal, például argonnal folytatjuk. A kedvező zár vány morf ológi áj ú és nagy tisztaságú, különleges tulajdonságokkal rendelkező acélokat tehát a találmány szerint elektrokemencében lehet előállítani olymódon, hogy az öntőüstbe csapolt acélt az ismertetett módon kezeljük. A kezelés során az öntőüstben lévő acélt olymódon öntjük egy másik üstbe át, hogy az acél fürdőt fedő salak ne jusson a második üstbe, és ezt az üstöt célszerűen vákuum kamrában helyezzük el és az öntést sugárvákuumozással végezzük. A vákuum kamrában lévő üst alján a sugárvákuumozás megkezdése előtt 2-3% adagsúlynyi CaO,CaF2 ,K20,illetve Na20 tartalmú salakot helyezünk el, majd az átöntés befejezése után a vákuumot megszüntetve a kamra nyilasán keresztül porbefúvó lándzsát vezetünk be . A lándzsa alsó végét az öntőüst aljától 0,2-0,25 méter magasságban helyezzük el és redukáló és/vagy közömbös vivőgáz segítségével az öntőüstbe ismert mélydezoxidáló, kéntelenítő és zárványmodifikáló anyagokat juttatunk be, por alakban. Ezen ismert anyagok megválasztása mindig az adott acél összetételétől függően, ugyancsak ismert módon történik. A reagensek befúvatása után 3-1S percig a vivőgáz további befúvatásávai elvégezzük az acél összetételben és hőmérsékleti homogenizálását, zárványtalanítását, illetve a zárványok lekötését és koalugáltatását a salak komponenseivel. A találmány szerinti eljárással gyártott acélok zárványtartalma rendkívüi csekély, a meglévő zárványok kisméretűek és gömbalakúak, így az acél rendkívül jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik és különleges követelmények kielégítésére is alkalmas. Az eljárás további részleteit kiviteli példák segítségével ismertetjük. 1. Példa CMos típusú, krómmal, nikkellel és molibdénnel ötvözött szerkezeti acélt gyártottunk. Az öntőüstbe csapolt acélt sugárvákuumozással vákuum kamrában lévő második üstbe öntöttük át olymódon, hogy az üstbe először 2—3% adagsúlynyi szilárd szintetikus salakot helyeztünk el. A szintetikus salak 70-75% CaO-ból, 12-15% CaF2-ből, 2-5% K2ONa20-ból, mintegy 4% FeOMuO-ból, továbbá 10-12% Si02- ből, 1,5% Cr02-bői es0,02-0.04%P2Os-böl állt. Az átöntést úgy végeztük, hogy közben a salak ne kerüljön a második öntöüstbe. Az átöntés befejezése után a vákuumot megszüntettük és a kamra nyílásán keresztül porbefúvató rendszer lándzsáját vetettük be olymódon, hogy vége az öntőüst aljától 02-025 méter magasságban legyen.Ezen át ismert összetételű poralakú finomítóreagenst fúvattunk a folyékony acélba argon vivőgáz segítségével. A poralakú finomítóreagens az adagsúly 0,15-025%-át kitevő CaSi+ ♦A1 tartalmú anyag volt. A reagens tefúvatása után mintegy 10 percig argonos öblítést végeztünk. Az így legyártott szerkezeti acélok szövetszerkezetében megszűnnek a különböző mikro- és makrozárványok csoportosulásai, a zárványok 95%-a az 1 mikron nagyságot sem éri el. 4 mikronnal nagyobb méretű zárvány egyáltalán nem volt található az acélban . Az Így készített acélokból előállított mintákon végzett vizsgálatok szerint az anyag 233 kelvintok hőmérsékleten mért hosszirányú és keresztirányú ütőmunkájának aránya legalább 085 érték volt. Emellett a keresztirányú ütőmunka abszolút értéke 120—140 Joule/cm3 volt. Az acél kén tartalma 1-2x10 *%, oxigén tartalma max, I,5xl0'3%, nitrogén tartalma max. 4xl0;3% és hidrogén tartalma max.2xl0'3% voit. 2. példa Gépjárműipari célra szolgáló 39 Cr„ típusú,krómmal ötvözött szerkezeti acélt gyártottunk az 1. példában bemutatott módon. Az ott leírt technológiát csak annyiban módosítottuk,hogy az első öntőüstből a második öntőüstbe történő átöntés alatt nem alkalmaztunk vákuumot, valamint, hogy a reagens befúvatását követően csupán 5 percig végeztünk argonos öblítést. Az így gyártott acél is az 1. példában bemutatotthoz hasonlóan kedvező zárványmorfológiával rendelkezett (a zárványfokozat a Diergarten-féle skála 1 -1 8 jelű fokozatának felelt meg). Az anyag hosszirányú és keresztirányú szakítószilárdságának, hosszirányú és keresztirányú folyáshatárának, hosszirányú és keresztirányú nyúlásának, illetve kontrakciójának aránya 0,92 fölötti érték volt. Ezzel kapcsolatban megjegyezzük, hogy mind az 1. példában, mind a 2. példában bemutatott acéltípusra az előirt érték minimum 0,75. Ugyanakkor azonban a gyakorlatban az acélok többnyire 0,6—0,65 közötti értéket érnek csupán el. A bemutatott példákból jól látható, hogy a találmány szerinti eljárással gyártott acélok rendkívül kedvező tulajdonságokkal rendelkeznek; ugyanakkor előállításuk nem igénye! különösen drága berendezéseket és technológiát. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás nagytisztaságú, különleges acélok gyártására, amelynek során acélolvadékot készítünk, — adott esetben sugárvákuumozást végzünk, előnyösen 100—700 Pa nyomáson — és dezoxidáló, kéntelenítő, zárványmodifikáló, valamint salakalkotó adalékanyagokat adunk az olvadékhoz, azzal jelleme zve, hogy a kész olvadékot olyan üstbe öntjük át, amelybe előzőleg 2—3% adagsúlynyi CaO, CaF2, K20, illetve Na20 tartalmú szintetikus salakot helyeztünk el, majd fúvatólándzsán keresztül az üst aljától 20—25 cm távolságra bevezetjük a poralakú dezoxidáló, kéntelenítő és zárványmodifikáló anyagkeveréket, redukáló vagy közömbös vivőgáz segítségével, ezután pedig még 3—15 percen át folytatjuk a vivőgáz befúvatását. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal j je llemezve hogy 60-75% CaO-ból, 10-15% CaFj-ből, 2-10% K2 0+Na2 O-ból, max. 4% FeO-ból és max. 13% egyéb ismert alkotókból álló szintetikus salakét helyezünk az üstbe. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
