Модификатор для стали

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

° РИ ИР

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1216235 А сЮ 4 С 22 С 35/00

ВСЕ(МОРч "1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ лезо, отличающийся те%; что, с целью повьппения механических свойств. стали, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас. Е:

Кремний

Марганец

Алюминий

Углерод

Бор

Молибден

Титан

Железо

3,0 - 18,0

Остальное (21) 3683950/22-02 (22) 30. 12.83 (46) 07.03.86. Бюл. Н 9 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) С.С. Затуловский, С.М. Песковский, А.Н. Сагура, И.М. Касьянов и Н.И. Бойченко (53) 669, 15-198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 522258, кл. С 22 С 35/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

В 592862, кл. С 22 С 35/00, 1976. (54) (57) МОДИФИКАТОР ДЛЯ СТАЛИ, содержащий кремний, марганец, алюминий, углерод, бор, молибден, титан и же1,0- 9,0

0,5"" Q,O

2,0- 5,0

2,5- 4,5

0,2 — 0,7

0,1 -0,4

1216235

Таблица 1

СосСодержание элементов, тав

Т

С БХ Мп Al 173М В М Мо V Ti Zz Fe

2,31 0,85 0,34 1,82 — 0,18 — 0Ä09 — 2,9 — Остальное

3,23 5,0 1,12 3,68

45 90 20 50

4,9 10,5 2,3 6,3

02 — Î,,— 30

Π43 — Π25 — 10 2

07-04 — 180

0,8 — 0,6 — 19,2

Известный 0,87 16,6 12,6 0,34 0,61 0Ä064 0,42 2,23 3,34 0,84 0,78

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в сталеплавильном и литейном проиэводстве.

Цель изобретения — повышение механических свойств стали.

Отличительной особенностью предлагаемого модификатора является, то что титан берется в стехиометрическом соотношении с углеродом 4:1 соответственно. Образукнциеся при этом карбиды титана являются дополнительными активными центрами кристаллизации и увеличивают скорость =-атвердевания на 15-207.

Пример . В литейном цехе выплавляют три состава модификатора.

Производство модификатора осуществляется путем сплавления соответствующих ферросплавов в сталеплавильных агрегатах и последующем распылении расплава на гранулы требуемой фрак-

Содержание титана более 18Х нецелесообразно, так как при этом может быть охрупчивание обрабатываемой стали, снижение содержания титана менее ЗХ резко уменьшает эффект инокуляции.

Нижний предел углерода, бора определяется тем, что при содержании углерода менее 2,5Х, бора менее 0,27 сплав оказывает незначительное инокулирующее влияние на сталь, а прн позднем вводе действует JIHUtb как микрохолодильник. При содержании цик, что позволяет значительно снизить количество отходов при производстве и улучшает технологичность и эффективность применения модифика5 тора. Модификатор затем вводят в жидкий металл при заливке стали в изложницу или форму в виде гранул в количестве 1-37. о веса жидкого металла.

Модификатор имеет температуру плавления 1200-1350 С, плотность 6,4—

7,0 г/см . Все модификаторы вводят в процессе отливки слитков массой

50 кг стали 12ХНЗА. Сталь предварительно раскисляют в индукционной пе15 чи сплавом АИС в количестве 0,37..

При введении предлагаемого модификатора происходит измельчение дендритной структуры стали в 2-2,5 раза больше, чем при введении известного

20 сплава.

Составы исследованных модификаторов приведены в табл. 1. в сплаве боле 4,57. углерода, более

0,7Х В возможно охрупчивающее влияние выделяющихся по границам зерен крупных карбидов и боридов на свой50 ства стали, увеличение фиэико-химической неоднородности металла.

Зффективное воздействие карбидов и боридов на скорость кристаллизации позволяет снизить содержание в лигатуре такого дорогостоящего элемента, как молибден до 0,1-0,47. Дальнейшее уменьшение .его содержания ниже

О, 17 снижает эффективность процессов

1216235 неметаллическими включениями в виде окислов и силицидов. Повьппение содержания марганца более 2% приводит к увеличению зерна аустенита, стали, загрязнению расплава неметаллическими включениями, образованию пористо10 сти, ухудшению технологичности изготовления и дроблению модификатора.

Таблица 2

НВ, кг/мм

Отходы при дроблений, 7. он кгм/см

863 674 f7 4 532 84

97,5 79,5 21,5 66,3 13,5

99> 1 8317 23> 7 68,7 16,3

97,8 78,3 22,6 67,4 15,2

94 2 74 6 19 8 64 8 10 6

158

f91

f99

199

188

Известный

94,6 73,8 20,6 65,3 11,6

Результаты испытания показали, что по сравнению с известным предла— гаемый модификатор увеличивает прочность при изгибе на 7% при одновре40 менном повышении твердости HRC и ударной вязкости на 25-307.. Срок службы отливок увеличивается в 1,2-1,5 раза.

Применение предлагаемого модифи45 катора позволяет значительно повысить качество слитков и отливок

Составитель Н. Шепетько

Корректор Л. Тяско

Техред С.Мигунова

Редактор С.Патрушева

964/31 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Заказ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 карбидообразования, повышение более 0,47 нецелесообразно из-за удорожания сплава.

Алюминий вводится в сплав для повьппения его раскисляющей и модифицирующей способности. Содержание алюминия в сплаве менее 27 недостаточно для того, чтобы оградить бор от окисления. При содержании более 5% есть опасность получения местных скоплений неметаллических включений (краевой дефект).

Нижний предел кремния (17) и марганца (О, 5%) определяется необходимостью раскисления и модифицирования стали. Повьппение содержания креиl

Модифи- ( катор кг/мм кг/им 8,7 + 7. ния выше 9% нежелательно, так как это приводит к уменьшению удельного веса модификатора, загрязнению стали

Механические .свойства литой стали после двойной закалки от 860 до

790 С в воде и отпуске при 170 С приведены в табл. 2.

{структуру, механические свойства, стабильность свойств). Модификатор повышает механические и технологические свойства, снижает химическую и физическую неоднородность и может быть рекомендован для обработки стали и сплавов. Стоимость 1 т модификатора не превышает 350 руб. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого модификатора составляет 23,5 руб. на 1 т стали.