Nghiên cứu công nghệ sản xuất thép mác C50PA dùng để chế tạo nòng súng bộ binh cỡ nhỏ

Bộ công THƯƠNG
TổNG CÔNG TY THéP VIệT NAM
Viện Luyện kim Đen
--------------------



Báo cáo tổng kết
đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển CÔNG
NGHệ cấp bộ
Tên đề tài:

NGHIấN CU CễNG NGH SN XUT THẫP MC C50PA
DNG CH TO NềNG SNG B BINH
C NH 5,56-7,62MM

DFGEDFGEDFGE

Cơ quan chủ quản:

tổng công ty thép vN

Cơ quan chủ tr
ì:

Viện Luyện kim Đen

Chủ nhiệm đề tài:
TS. NGUYN
VĂN SA

6823
27/4/2008


Tháng 12/2007



1
MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 2
1.TỔNG QUAN 4
1.1 Giới thiệu về bo và thép bo 4
1.2 Ảnh hưởng của bo lên các tính chất của thép 6
1.3 Giới thiệu mác thép nghiên cứu C50PA 9
2.NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10
2.1 Nội dung nghiên cứu 10
2.2 Phương pháp nghiên cứu 10
3. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 12
3.1Công nghệ sản xuất thép C50PA 12
3.1.1 Công nghệ luyện thép 12
3.1.2 Công nghệ tinh luyện 16
3.1.3 Công nghệ rèn 20
3.1.4 Công nghệ nhiệt luyện 22
3.2 Các tính chất của thép C50PA 25

3.2.1 Tính chất cơ lý 25
3.2.2 Độ dai va đậ
p và dộ bền phá huỷ 27
3.2.3 Cấu trúc pha 30
3.3 Chế tạo sản phẩm và dùng thử 35
4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37
4.1 Kết luận 37
4.2 Kiến nghị 37
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO 38
6. PHỤ LỤC 39



2
MỞ ĐẦU
Sự phát triển nhanh chóng của nhiều ngành khoa học, kỹ thuật đòi hỏi các nhà
luyện kim phải tạo ra được các loại thép có các tính năng đặc biệt để có thể làm
việc ổn định trong các điều kiện khắc nghiệt khác nhau như nhiệt độ cao, tải trọng
lớn, chân không sâu, xâm thực mạnh … Các loại thép như vậy thường được hợp
kim hoá bằng các nguyên tố khác nhau và trả
i qua các chế độ gia công cơ và nhiệt
phù hợp. Các nguyên tố hợp kim thường là những vật tư đắt tiền nên giá thành của
các loại thép hợp kim khá đắt. Trong bối cảnh của nền kinh tế thị trường, việc
nghiên cứu tìm ra các loại vật liệu tốt và có giá thành cạnh tranh là một hướng đi
của các nhà luyện kim hiện nay. Một trong các kết quả của hướng đi này là tạo ra
thép hợp kim bo (gọi là thép bo) độ bề
n cao và giá thành cạnh tranh.
Thép bo là loại thép được hợp kim hoá bằng nguyên tố bo với hàm lượng rất ít
( 0,0005 – 0,006% ) nên giá thành không tăng nhưng lại cải thiện được nhiều tính
chất của thép, đặc biệt là cơ tính. Các loại thép bo đã được sử dụng trong nhiều

lĩng vực, trong đó có ngành công nghiệp quốc phòng. Vì vậy, năm 2007 Bộ Công
nghiệp (nay là Bộ Công thương) đã giao cho Viện Luyện kim đen thực hiện đề tài
“Nghiên cứu công nghệ s
ản xuất thép mác C50PA dùng để chế tạo nòng súng bộ
binh cỡ nhỏ φ5,56-7,62 mm”. Mục tiêu của đề tài là xác định được công nghệ sản
xuất thép bo mác C50PA đạt chất lượng cao bằng nguyên vật liệu và thiết bị sẵn có
trong nước phục vụ cho ngành công nghiệp quốc phòng và các ngành kinh tế khác.
Bản báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu này bao gồm các nội dung chính như
sau :
1. Phần tổng quan
2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
3. Kết quả đạt được
4. Kết luận và kiến nghị
5. Tài tiệu tham khảo
6. Phần phụ lục

3
Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi đã nhận được sự chỉ đạo, giúp đỡ
tạo điều kiện của Vụ Khoa học-Công nghệ (Bộ Công thương) và Tổng cục Công
nghiệp quốc phòng. Đồng thời, chúng tôi cũng nhận được sự giúp đỡ và hợp tác rất
có hiệu quả của Nhà máy Cơ khí chính xác 11 (Tổng cục Công nghiệp Quốc
phòng). Nhân dịp này, chúng tôi xin trân trọng cảm ơn Bộ Công thương, T
ổng cục
Công nghiệp quốc phòng và Nhà máy Cơ khí chính xác 11 về sự giúp đỡ quý báu
đó.

4
1.TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu về bo và thép bo
Bo là nguyên tố được Humphry Davy và Gay-Lussac phát minh năm 1808. Bo
là một nguyên tố á kim, có các đặc tính gần giống nguyên tố cacbon. Nguyên tố bo
không tồn tại ở dạng sạch trong tự nhiên mà thường tồn tại ở dạng hợp chất như
orthoboric axit trong các suối dung nham núi lửa, borat trong colemantie và quan
trọng nhất là trong quặng kernit và quặng borac.
Hợp chất quan trọng nhất của bo trong thép bo là nitrid bo (NB) có độ cứng
như kim cương. Nitrid bo là một chất cách điện nhưng dẫn nhiệt tố
t làm cho á kim
bo tiến gần đặc tính của kim loại. Lúc đầu người ta chưa biết được hết ảnh hưởng
của bo trong thép và hàm lượng tối ưu của nó. Sau đó các nhà luyện kim đã phát

minh ra rằng chỉ cần cho một lượng nhỏ bo sẽ có ảnh hưởng lớn đến tính tôi của
thép nên có thể dùng bo để thay thế các nguyên tố hợp kim đắt tiền và chiến lược
như mangan, crôm, molypđen, vanađi và niken. Tuy nhiên, mãi đến những nă
m
1970 người ta mới nghiên cứu được cơ chế ảnh hưởng của bo đến các tính chất của
thép nhờ những thiết bị khoa học chính xác. Với những kết quả nghiên cứu như
vậy đã khẳng định bo là nguyên tố hợp kim rất tiềm năng cho thép.
Thép bo sau khi nhiệt luyện sẽ có độ cứng cao và độ dẻo tốt. Chính vì thế, thép
bo được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như
thép dụng cụ, thép chế tạo máy, thép
làm chi tiết bắt chặt và cả trong ngành công nghiệp quốc phòng … Tác dụng
của bo lên các tính chất của thép chỉ đạt được trong các loại thép đã khử ôxy triệt
để (thép lắng nhôm). Do bo là nguyên tố hoạt động hoá học mạnh nên thường
bảo vệ bo trong thép bằng cách cho thêm titan hay zirkon vào thép.
Thép bo bao gồm thép cacbon và thép hợp kim. Ở Mỹ đã sản xuất 6 mác thép
cacbon và 23 mác thép hợp kim chứa bo [1]. Các mác thép này được nêu trong
bảng 1.



5
Bảng 1: Các mác thép bo của Mỹ
Số TT Mác thép Loại thép Ghi chú
1
2
3
4
5
6
AISI 15B21H

AISI 15B35H
AISI 15B37H
AISI 15B41H
AISI 15B48H
AISI 15B62H
Thép cacbon
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
AISI 50B40
AISI 50B40H
AISI 50B44
AISI 50B44H
AISI 50B46

AISI 50B46H
AISI 50B50
AISI 50B50H
AISI 50B60
AISI 50B60H
AISI 51B60
AISI 51B60H
AISI 81B45
AISI 84B45H
AISI 86B30H
AISI 86B45
AISI 86B45H
AISI 94B15
AISI 94B15H
Thép hợp kim

6
20
21
22
23
AISI 94B17
AISI 94B17H
AISI 94B30
AISI 94B30H

1.2 Ảnh hưởng của nguyên tố bo lên các tính chất của thép
Ảnh hưởng lớn nhất của bo lên các tính chất của thép là làm tăng độ cứng và
độ bền. Độ cứng của thép đạt lớn nhất khi hợp kim hoá bo ở hàm lượng từ 0,002
đến 0,006%, tuỳ thuộc vào thành phần hoá học của thép nền, chủ yếu là hàm lượng

cacbon. Vượt quá giới hạn này thì sẽ gây ra thiên tích bo trên biên giới các hạt
austenit, không những làm giảm độ cứng mà còn làm giảm độ dai va đập, gây ra
tính dòn và bở nóng cho thép [2].
Để cải thi
ện độ cứng cho thép thì bo trong thép phải ở trạng thái nguyên tử.
Như vậy, trong quá trình sản xuất thép phải có biện pháp bảo vệ bo để nguyên tố
này phát huy được tác dụng lớn nhất [ 3-5 ]. Tác dụng của bo cũng bị giảm đi nếu
áp dụng chế độ nhiệt luyện không đúng. Ví dụ, nhiệt độ austenit hoá quá cao có thể
gây ra tiết pha giầu bo.
Độ cứng của thép bo phụ thuộc vào hành vi của ôxy, cacbon và nitơ trong
thép. Bo phả
n ứng với ôxy tạo thành ôxit bo (B
2
O
3
), với cacbon tạo thành
xêmentit-bo sắt (Fe
3
(C,B)) và bo-cacbid sắt (Fe
23
(C,B)
6
) và với nitơ tạo thành
nitrid bo (BN). Có thể giảm tổn thất bo do ôxy bằng cách khử triệt để ôxy bằng
FeSi và Al. Các nguyên tố tạo nitrid mạnh như titan, nhôm, zirkon bảo vệ cho bo
khỏi phản ứng với nitơ.
Khả năng hình thành cacbid bo dạng Fe
23
(B,C)
6

là một vấn đề đã được các nhà
nghiên cứu về thép bo rất chú trọng. Đặc biệt là từ những năm 1970 trở lại đây,
những nghiên cứu về quá trình tiết pha Fe
23
(B,C)
6
trong austenit quá nguội đã đạt
được nhiều kết quả tốt, ví dụ : đã xác định được hằng số mạng LPTT (fcc) của pha
này, đã xác định được vùng nhiệt độ pha này ổn định, mối quan hệ dị hướng khi

7
tiết pha, đặc trưng về hình dạng của đường cong động học khi tiết pha đẳng nhiệt
… Đồng thời đã có nhiều nghiên cứu về phương pháp nhiệt luyện thép bo.
Gần đây, người ta đã chú ý nghiên cứu quá trình tiết pha của các dạng cacbit
khác khi ram thép bo [6]. Bằng kỹ thuật hiển vi điện tử xuyên thấu và quýet và
nhiễu xạ rơnghen, Shi Chong Zhe đã khẳng định khi ram thép 50B trong khoảng
nhiệt độ 490-720˚
C có 3 loại cacbid được tiết ra từ mactensit là Fe
3
C, Fe
23
(C,B)
6

và Fe
3
(C,B). Nhóm nghiên cứu này cho rằng Fe
23
(B,C)
6

được tạo thành từ các
mầm rồi lớn lên. Còn pha Fe
3
(C,B) được tạo ra từ Fe
3
C sau khi hấp phụ thêm bo.
Ở nhiệt độ ram thấp thì pha Fe
3
C tiết dễ hơn pha Fe
23
(C,B)
6
, nhưng ở nhiệt độ ram
cao thì hai pha này gần như tiết ra đồng thời. Sự tồn tại ổn định của pha Fe
23
(C,B)
6

là trong khoảng nhiệt độ 600 - 900˚C [7]. Như vậy, khi ram thép bo đầu tiên tiết ra
pha Fe
3
C, sau dó mới tiết ra pha Fe
23
(C,B)
6
. Còn pha Fe
3
(C,B) tiết ra sau cùng.
Fe
23

(C,B)
6
hình thành các tâm mầm trong pha mẹ mactensit, còn pha Fe
3
(C,B)
được tạo thành từ Fe
3
C hấp phụ thêm B.
Độ cứng của thép bo phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện austenit hoá. Khi nhiệt
độ austenit hoá tăng lên trên 1.000˚C thì độ cứng của thép bo giảm [3]. Thép bo
phải ram ở nhiệt độ thấp hơn các thép khác khi muốn giữ độ cứng như nhau.
Bo làm chậm sự tạo thành ferit và peclit [8-9] và như vậy sẽ thúc đẩy sự tạo
thành mactensit khi làm nguội nhanh [10]. Theo các tác giả này thì khi cho 0,002 –
0,003% B vào thép cacbon sẽ có tác dụng tăng độ cứng như
0,7% Cr, 0,5% Mo và
1,0% Ni. Bo chỉ có tác dụng khi được hoà tan trong các hạt khi làm nguội nhanh
hơn là cho phép khuyếch tán ra biên giới hạt khi làm nguội chậm. Khả năng làm
tăng độ cứng của bo tuỳ thuộc vào hàm lượng cacbon được nêu trên hình 1 và bo
làm chậm sự tạo thành ferit và peclit được mưu tả trên hình 2 [10].


8


0,2 0,4 0,6 0,8 1,0


3

2


1


0
Hình 1: Mức độ tăng độ cứng của thép Bo phụ thuộc vào % C
F
B
= Độ cứng của thép Bo/độ cứng của thép không có Bo
F
B
%C
0 10 100 1000 10.000
Hình 2: Ảnh hưởng của Bo tới giản đồ chữ C
t,s
1000


800


600


400


200

T
0
C
Không có Bo
0,0017%Bo

9
1.3 Giới thiệu mác thép nghiên cứu C50PA
Đối tượng nghiên cứu của đề tài này là thép bo mác C50PA theo ký hiệu của
Liên Xô cũ. Các nước khác cũng có mác tương tự. Các mác thép này được nêu
trong bảng 2.
Bảng 2 : Thành phần hoá học của thép C50PA và các mác tương tự
C Si Mn B P S
C50PA
Liên Xô
0,47-0,54 0,17-0,37 0,50-0,70 0,002-
0,006
≤ 0,035 ≤ 0,040
50B
Tr. Quốc
0,47-0,55 0,17-0,37 0,60-0,90 0,0005-
0,0035
≤ 0,035 ≤ 0,035
50B50
Mỹ
0,48-0,53 0,20-0,35 0,75-1,0 ≥ 0,005 ≤ 0,040 ≤ 0,040
170H41

Anh
0,37-0,44 0,10-0,40 0,80-1,10 0,0005-
0,005
≤ 0,025 ≤ 0,025
38B3
Pháp
0,34-0,40 0,10-0,40 0,60-0,90 0,0008-
0,008
≤ 0,035 ≤ 0,035

Thép C50PA là thép cacbon trung bình được hợp kim hoá một lượng lượng
nhỏ bo nên tính chất cơ lý được cải thiện rất nhiều. Các tính chất cơ lý của thép
C50PA sau nhiệt luyện theo tiêu chuẩn của Liên Xô cũ như sau :
- Độ bền kéo : R
m
≥ 785 Mpa
- Giới hạn chảy : R
0,2
≥ 540 Mpa
- Độ dãn dài tương đối : δ ≥ 10%
- Độ dai va đập a
k
≥ 39 Jcm
-2

- Độ cứng sau ủ : ≤ 207 HB
Với các tính chất cơ lý như nêu trên, thép C50PA được sử dụng rất rộng rãi
trong chế tạo máy, trong đó có cả ngành chế tạo vũ khí thông thường.

10
2.NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm :
- Nghiên cứu tổng quan về thép bo và mác thép C50PA dùng để chế tạo nòng
súng bộ binh cỡ nhỏ trên cơ sở các tài liệu và tiêu chuẩn trong và ngoài
nước ;
- Nghiên cứu xác định công nghệ sản xuất mác thép C50PA bao gồm các
khâu :
+ Công nghệ luyện thép
+ Công nghệ tinh luyện
+ Công nghệ rèn
+ Công nghệ nhiệt luyện
- Đánh giá chất lượng thép : thành phần hoá học, cơ tính, tổ chức tế vi và cấ
u
trúc pha ;
- Chế tạo 05 nòng súng AK để đánh giá chất lượng cũng như khả năng sử
dụng của thép nghiên cứu.

2.2 Phương pháp nghiên cứu
Để đảm bảo kết quả nghiên cứu có độ tin cậy và chính xác cao, đề tài đã sử
dụng các phương pháp và thiết bị nghiên cứu sau :
- Trên cơ sở phân tích các điều kiện làm việc của nòng súng bộ binh cỡ nhỏ
và tham khảo các tài liệu và tiêu chuẩn về thép hợp kim của các nước tiên
tiến để lựa chọn mác thép.
- Sử dụng lò cảm ứng trung tần Radyne 300 kg/mẻ để nhiên cứu xác đị
nh
công nghệ luyện thép, thiết bị điện xỉ 100 KVA để nghiên cứu công nghệ
tinh luyện, búa rèn 750 kg và 150 kg để nghiên cứu công nghệ rèn và các
loại lò tôi, ram để nghiên cứu công nghệ nhiệt luyện.

11
- Sử dụng thiết bị quang phổ phát xa FOUNDRY MASTER (CHLB Đức) để
phân tích thành phần hoá học, đặc biệt là B ở hàm lường rất nhỏ.
- Sử dụng máy thử kéo nén vạn năng UMN-50 để xác định độ bền, máy đo độ
cứng HPO 250 để đo độ cứng, thiết bị con lắc Charpy để đo độ dai va đập và
thiết bị INSTRON 8801 (Anh) để đo độ bền phá huỷ
.
- Dùng kính hiển vi quang học Axiovert (CHLB Đức) để nghiên cứu tổ chức
tế vi và máy nhiễu xạ rơnghen D 5000 (CHLB Đức) để phân tích cấu trúc
pha của thép.
- Dùng kính hiển vi điện tử quýet EMAX do hãng HITACHI (Nhật Bản) chế
tạo để nghiên cứu cơ chế phá huỷ của thép.

12
3. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
3.1 Công nghệ sản xuất thép bo mác C50PA
3.1.1 Công nghệ luyện thép
Thép bo mác C50PA là một loại thép hoá tốt với thành phần hoá học : C =
0,47 – 0,55% ; Si = 0,17 – 0,35% ; Mn = 0,50 – 0,70% ; B = 0,002 – 0,006% ; P ≤
0,035% và S ≤ 0,040%. Để đảm bảo cho chất lượng cao của thép và cũng phù hợp
với điều kiện nguyên vật liệu và thiết bị sẵn có trong nước, chúng tôi sẽ hạ thấp
hàm lượng tạp chất P ≤ 0,025% và S ≤ 0,025%.
Ở các nước phát triển, thép C50PA thường được nấu luyện trong lò chuyển
thổi ôxy hoặc lò
điện hồ quang. Trong điều kiện của nước ta, do khối lượng nhu
cầu thép này chưa nhiều nên chúng tôi chọn thiết bị nấu luyện là lò cảm ứng trung
tần. Cụ thể đề tài sẽ tiến hành nghiên cứu công nghệ nấu luyện trên lò cảm ứng
trung tần Radyne 300 kg/mẻ do Anh chế tạo.
Trên cơ sở yêu cầu về thành phần hoá học của mác thép và các đặc tính của
thiết bị công nghệ,
đề tài đã sử dụng các loại nguyên liệu sau :
- Thép nền loại Ct-5
- Thép đầu mẩu loại C45
- FeB
- FeMn
- FeSi
- Nhôm kim loại
- Bột than điện cực graphit
Thành phần hoá học của các loại nguyên liệu được nêu trong bảng 3.

13
Bảng 3 : Thành phần hoá học của nguyên liệu, %
TT Nguyên liệu C Si Mn B P S
1 Thép Ct-5 032 0,27 0,64 - 0,020 0,017
2 Thép C45 0,47 0,24 0,78 - 0,018 0,016
3 FeB 7,0
4 FeMn 0,93 1,46 81 -
5 FeSi 0,1 76 - 0,031 0,020
6 Al Al=99,5 -
7 Điện cực 95 -

Để tính toán phối liệu cho những mẻ nấu thí nghiệm, chúng tôi đã sử dụng các
số liệu thống kê về hệ số cháy hao của các nguyên tố C, Mn, Si trong lò cảm ứng
trung tần và kinh nghiệm luyện thép nhiều năm của Viện Luyện kim đen cũng như
tham khảo các tài liệu khác, ví dụ trong [11]. Hệ số cháy hao của các nguyên tố
hợp kim khi nấu luyện trong lò cảm ứng trung tần được nêu trong bảng 4.
Bả
ng 4 : Hệ số cháy hao của các nguyên tố hợp kim
TT Nguyên tố hợp kim Hệ số cháy hao, %
1 Mn 3 – 6
2 Si 6 – 10
3 C 30 - 55

Dựa vào thành phần hoá học của nguyên liệu (bảng 3), hệ số cháy hao của các
nguyên tố hợp kim (bảng 4) và kinh nghiệm thực tế tại Viện Luyện kim đen, chúng
tôi đã tính toán phối liệu cho 3 mẻ nấu thí nghiệm với trọng lượng mỗi mẻ khoảng

250 kg như trong bảng 5. Riêng đối với nguyên tố B chúng tôi dự tính hệ số cháy
hao khoảng 30 - 60% và sẽ điều chỉnh qua kết quả phân tích các mẻ nấ
u.



14
Bảng 5 : Phối liệu các mẻ nấu thí nghiệm, kg
TT Nguyên liệu Mẻ 1 Mẻ 2 Mẻ 3
1 Thép phế Ct-5 36 120 200
2 Thép phế C45 216 130 50
3 FeB 0,25 0,25 0,25
4 FeMn 1 1 1
5 FeSi 1 1 1
6 Bột than điện cực 0,4 0,7 1,0
7 Nhôm kim loại 1,2 1,0 1,0

Tổng cộng 253,85 253,95 254,25

Đối với thép bo thì vấn đề đưa bo vào thép như thế nào để đảm bảo đúng hàm
lượng bo yêu cầu trong thép là cực kỳ quan trọng. Muốn vậy, ta phải hiếu rõ hành
vi của nguyên tố bo khi luyện thép. Như đã nêu ở phần trên, bo là nguyên tố hoạt
động hoá học mạnh nên để bảo toàn bo trong thép thì thép phải được khử ôxy triệt
để. Nếu không, bo sẽ kết hợp với ôxy để tạo thành ôxit bo nổi lên xỉ. Vì thế
, đối
với thép hợp kim bo, ngoài FeMn và FeSi thì cần dùng thêm Al để khử ôxy. Vấn
đề đặt ra cho công nghệ luyện thép bo là đưa bo vào thép lúc nào và cỡ hạt FeB
bao nhiêu là phù hợp nhất. Theo các tài liệu [3-4] thì đưa bo ở dạng FeB vào thép
sau khi đã khử ôxy triệt để bằng FeMn, FeSi và Al và trước khi ra thép khoảng 2 –
3 phút. Vì chỉ đưa FeB vào trước khi ra thép 2 – 3 phút nên kích thước của các hạt

FeB không được to quá để đảm bảo cho việc hào tan của FeB vào thép lỏng được
hoàn toàn. Với định hướng như vậy, chúng tôi đã ti
ến hành 3 mẻ thí nghiệm.
Thành phần liệu và công nghệ nấu luyện không khác nấu luyện thép cacbon chất
lượng. Duy chỉ phải chú ý đến khâu khử ôxy, thời điểm đưa FeB vào và kích thước
hạt FeB thích hợp.
Quy trình nấu luyện thép bo C50PA trong lò cảm ứng trung tần Radyne 300
kg/mẻ từ các nguyên liệu trên như sau :

15
- Cho chất tạo xỉ gồm hỗn hợp CaO và CaF
2
đã được nghiền nhỏ và sấy khô
vào đáy lò.
- Xếp liệu gồm thép phế Ct-5, C45 vào lò sao cho liệu được xếp chặt nhất.
Lượng bột than điện cực được cho vào hộp sắt, đóng kín rồi cho vào đáy lò.
- Đóng điện cho lò hoạt động, sau đó tăng dần công suất lò để nấu chảy mẻ
liệu. Chú ý dùng que chọc lò để tránh hiện tượng treo liệu. Khi mẻ li
ệu đã
nóng chảy hoàn toàn thì vớt xỉ cũ và cho chất tạo xỉ mới vào lò.
- Khi xỉ mới chảy hết, nhiệt độ thép lỏng đạt khoảng 1.580 – 1.620˚C thì cho
FeMn và sau đó là FeSi và nhôm kim loại vào để khử khí.
- Để nước thép lắng khoảng 5 – 7 phút thì cho lượng FeB với kích thước phù
hợp vào lò, dùng que khuấy đảo đều rồi để thép lắng 2 – 3 phút thì vớt xỉ và
rót thép vào nồi rót đã được sấy đỏ. Nhiệt
độ rót thép cũng tương tự như
thép C50, khoảng 1.520 – 1.560˚C [12].
- Rót thép vào khuôn cát làm bằng kỹ thuật đông cứng nhanh CO
2
và nước

thuỷ tinh để đúc các thanh điện cực có kích thước φ60 x 2.000 mm để tinh
luyện điện xỉ.
- Lấy mẫu khi rót thép để phân tích thành phần hoá học.
Đề tài đã tiến hành nấu thí nghiệm 3 mẻ theo phối liệu được nêu trong bảng 5.
Việc xác định hàm lượng B trong thép là rất khó khăn. Ở nước ngoài người ta
thường dùng phương pháp quang phổ phát xạ quang học plasma đôi cảm ứng
(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry : ICP-OES) [13] hay
bằng hệ thống thiết bị Laser Ablation ICP-MS with the CETAC LSX-100 [14].
Chúng tôi đã sử dụng thiết bị quang phổ phát xạ FOUNDRY-MASTER để phân
tích B và các nguyên tố khác. Kết quả của 3 mẻ nấu thí nghiệm được phân tích
trên máy quang phổ phát xạ FOUNDRY-MASTER được nêu trong bảng 6.