Лигатура
ЛИГАТУРА, содержащая кальций , редкоземельные металлы, иттрий, алюминий, титан и никель, о т л ичающаяся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости, литейных и механических свойств, снижения склонности к межкристаллитной коррозии и улучшения обрабатываемости резанием нержавеющих сталей , она содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%: Кальций10-15 Редкоземельные металлы15-20 Иттрий5-10 Алюминий10-20 Титан5-10 НикельОстальное (Л
СОЮЗ СОВЕТСИИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (1g} (И}
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ9Й
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
M АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
15-20
5-10
10-20
5-10
Остальное (21) 3374090/20-02 (22) 18.11. 81 (46) 23.06.83; Бюл. Ю 23 (72) С.Н.Примеров, В.Л.Найдек, Д.М.Колотило, В.П.Плотников, В.Н.Голобородов, Ю.И.Эарембо, И.М.Верклов и Л.К.Васенко (71) Институт проблем литья АН
Украинской ССР (53} 669.13.198 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
}} 655742, кл. С 22 С 35/00, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3312210, кл. С 22 С 35/00, 1971.
p }} С,22 С 35/00, С 22 С 19/03 (54) (57) ЛИГАТУРА, содержащая кальций, редкоземельные металлы, иттрий, алюминий, титан и никель, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повыаения коррозионной стойкости, литейных и механических свойств, снижения склонности к межкристаллитной коррозии и улучшения обрабатываемости резанием нержавеющих сталей, она содержит компоненты s следующем соотношении, вес.%:
Кальций 10-15
Редкоземельные металлы
Иттрий
Алюминий
Титан
Никель
1024521
Химический состав
Лигатура
Кальций РЗМ Иттрий Алюминий Титан Никель
8 Остальное 1-2
12
10
10
19
16
Изобретение относится к металлургии стали и литейного производства, в частности к разработке эффективных лигатур для нержавеющих сталей.
Известна лигатура )1), содержащая, вес.%
Никель 45"49
Церий 20" 22 Иттрий 1 0-11
Железо Остальное
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является лигатура Я, содержащая, вес.%:
Pедкоземельные металлы 25-30
Кальций 12-16
Алюминий 15-20
Титан 12-16
Иттрий 12-20
Никель Остальное
Недостатком известной лигатуры является то, что при модифицировании ею нержавеющих сталей не повышается коррозионная стойкость, гидроплотность отливок и весь комплекс литейных и механических свойств, особенно пластичность и ударная вязкость. Кроме того, не снижается склонность стали к межкристаллитной коррозии и не улучшается обрабатываемость резанием.
Эти недостатки связаны с отсутствием в составе лигатуры таких
Из выплавленных сталей, модифицированных добавкой О,ЗЪ опытной лигатуры, изготавливали, стандартные образцы для испытаний на разрыв и ударную вязкость, а также образцы для испытаний на корроэионную стойкость и склонность стали к меЪ<кристаллитной коррозии (МКК).
Испытания на коррозионную стойкость и М К проводили согласно сильных раскислителей н рафинирую õ добавок, как алюминий и кальциЯ
Целью изобретения является певышение коррозионной стойкости, литей5 ных и механических свойств, снижение склонности к межкристаллической коррозии и улучшение обрабатываемости резанием нержавеющих сталей.
Поставленная цель достигается
30 тем, что лигатура, содержащая кальций, редкоземельные металлы, иттрий, алюминий, титан и никель, содержит компоненты в следующем соотношении, вес.Ъ:
15 Кальций
10-15
Редкоземельные металлы 15-20
Иттрий 5-10
Алюминий 1 0-20
Титан 5-10
Никель Остальное
В качестве примесей лигатура может содержать 1-2 вес.Ъ железа.
Проведены опытные плавки и исследованы основные свойства стали
12Х18Н9ТЛ, обработанных предлагаемой и известной лигатурами.
Металл выплавляли в 160 кг индукционной печи с основной футеровкой методом переплава. При фракционной
3Р, разливке расплавы модифицировали лигатурами химических составов, приведенных в табл. 1.
Таблица 1
ГОСТУ 2176-67 и по методу АМ (ГОСТ 6032-75).
Из литейных свойств определяли жидкотекучесть и трещиноудтойчивость отливок иэ стали 12Х18Н9ТЛ. Эти свойства являются наиболее важными, так как в большей степени определяют качество и надежность отливок.
Результаты испытаний на коррозионную стойкость И MKK стали 12Х18Н9ТЛ представлены в табл. 2 °
1024521
Таблица 2
Лигатура
Исследуемые свойства стали
12Х18Н9ТЛ
Известная
Предлагаемая
2 3 ) 4 (1 1 1
Скорость коррозии (проницаемость), мм/год
0,7135
0,6725 0,6743 0,6774 0,6805 . 0,6823
Время до появления МКК, ч. Нет
Нет Нет
Нет Нет
Как видно иэ приведенных результатов, предлагаемая лигатура превосходит известную по эффективности воздействия на корроэионную стойкость нержавеющей. стали. Так, время до появления MKK стали 12Х18Н9ТЛ, обработанной известной лигатурой, составляТаблица 3
Повышение свойств, %
Механические свойства
Жидкоте- Трещиноустой- оg < бт Я, g, gн кучесть чивость кгс)мм кгс/ммJ % % кгс.м/см
Лигатура
Предлагаемая
59
23
20
60
21
20
56
Известная обработка образцов из стали 12Х18Н9ТЛ
Цифровые значения механических свойств показывают, что предлагаемая лигатура более эффективна, чем известная. При этом, если прочностные характеристики стали 12Х18Н9ТЛ практически не изменяются, то пластичность и ударная вязкость увеличиваются соответственно на 30-40 и 73%.
П р и м е ч а н и е. Термическая включает закалку в воде от 1050 С. ет 23 ч. В образцах иэ этой стали, обработанной предлагаемой лигатурой, 20 МКК не была обнаружена через 24 ч испытаний.
Результаты механических испытаний образцов иэ стали 12Х18Н9ТЛ приведены в табл. 3.
34 70 74 42
35 67 72 40
36 68 72 39
33 70 75 40
34 67 71 38
30 62 68 26
Литейные свойства этой стали при мо»
1 дифицировании предлагаемой лигатурой повышается на 15.-22%.
В табл. 4 представлены результаты испытаний:.на обрабатываемость резанием цилиндрических образцов из стали
f 2Õ18H9TË.
1.024521
Таблица 4
Лигатура
Показатели обрабатываемости
Известная
I I 1 (4 5
1 2 3
Скорость резания, м/мин
17,8 17,5 17,4 17,5
15,6
17,6
Класс чистоты поверхности 5
Составитель С. Деркачева
1ехРе С. Мигунова
Корректор А, Ференц
Подписное
Редактор О. Половка
Тираж 627
Заказ 4339/25
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений,и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Потеря веса режущего инструмента одинакова при скорости точения
15,2 м/мин для стали, обработанной известной лигатурой, и 17,4-17,8 м/мин для стали, обработанной предлагаемой лигатурой.
Предлагаемая лигатура по сравнению с известной обеспечивает повышение коррозионной стойкости, литейных и механических свойств и улучшение обрабатываемости резанием стали
12Х18Н9ТЛ. Отливки арматуры из этой стали, обработанной предлагаемой лигатурой, выдержали при испытании на гидроплотность 60 атм, в то время как отливки иэ стали, модифицированной известной лигатурой — 50 атм.
Технология получения предлагаемой лигатуры основывается на металлотермическом способе восстановления РЗМ и кальция иэ их окислов, флоридов и карбонатов.
Ожидаемый экономический эффект по предварительным расчетам составйт около 12 тыс.руб. в год эа счет.п6вышения срока службы отливок в
1,4-1,6 раза, связанного с увеличением коррозионной стойкости нержавеющей стали, снижением ее склонности к межкристаллической коррозии, повышением литейных свойств на 15-22%, а также увеличением пластичности на
30-40%, ударной вязкости на 733 и
Ф улучшением обрабатываемости резанием на 20%.
