Сплав для раскисления и легирования стали

 

Изобретение относится к области металлургии,в частности к разработке сплавов для раскисления и легирования стали.Цель изобретекня - повъииаиие механических свойств, износостойкости и жидкртекучести стали. Сплав для раскисления и легирования стали содержит углерод, кремний, марганец, хрбм, ванадий, молибден, вольфрам, TiiTaii, алюминий, никель и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 1,91-2,39, кремний 2,0-550, марганец 1,2-6,0, алюминий 0,76-2,10, титан 0,3-1,0, ванадий 0,3-0,6, молибден 0,2-0,5, хром 0,5-1,5, вольфрам 0,2-0,5, никель 0,3-0,8, железо .остальное. Дополнительный ввод в состав сплава никеля при изменении пре- „ делов содержания других компонентов S. позволяет на 5-10% улучшить жидкотеку честь, на 20-30% повысить механические свойства и износостойкость обрабатываемой - стали. I табл. . лжгоз .Kri253

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (511 4 С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4139487/23-02 (22) 23.10.86 (46) 30.11.88. Вюл.У 44 (71) Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности (72) А.С.Дубровин, В.П.Ткаченко, В.А.Самойленко, А.M.Øàðêîâà, Е.Н.Му хин, А.П.Пигалов, В.М,Кожевникова и Г.П.Дадыкин (53) 669.15-198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 451780, кл. С 22 С 35/00, 1974.

Автррское свидетельство СССР

1(- 885321, кл. С 22 С 35/00, 1979. (54) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к области металлургии,в частности к разработке сплавов для раскисления и легирования стали.1!ель изобретения — повн:шепие механических свойств, износостойкости и жидкотекучести стали. Сплав для раскисления и легирования стали содержит углерод, кремний, марганец, хрдм, ванадий, молибден, вольфрам, титан, алюминий, никель и железо прп следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 1,91-2,39, кремний 2.0-5,0, марганец 1,2-6,0, алюминий 0,76-2,!О, титан 0,3-!,О, ванадий 0,3-0,6, молибден 0,2-0 5, хром 0 5-1,5, вольфрам

0,2-0,5, никель 0,3-0,8, железо .остальное. Дополнительный ввод в состав сплава никеля при изменении пределов содержания других компонентов позволяет на 5-10% улучшить жидкотеку, честь, на 20-30% повысить механичес= кие свойства и износостойкость абра (" батываемой . стали. I табл.

1440946

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке сплава для раскисления и легирования стали.

Цель изобретения повышение меха

5 нических свойств, износостойкости и жидкотекучести стали.

Предлагаемый сплав содержит углерод, кремний, марганец, алюминий, титан, ванадий, железо, молибден, 10 хром, вольфрам, никель при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Углерод 1,91-2,39

Кремний 2,0-5 0

Марганец 1,2-6,0 15

Алюминий 0,76-2,10

Титан 0,3-1,0

Ванадий 0,3-0,6

Молибден О, 2".О, 5

Хром 0,5-1,5 20

Вольфрам О, 2 -0, 5

Никель 0,3-0,8

Железо Остальное

Введение в сплав никеля в пределах

0,3 0,8Х расширяет в легируемой стали 25 -область, снижает критическую скорость охлаждения аустенита и повышает восприимчивость сталей к закалке, что способствует увеличению прочностных характеристик выплавляемых сталей, особенно пластичности и вязкости.

Присадка молибдена в сплав в количестве 0,2-0,57. способствует повышению прокаливаемости обрабатываемых ,сталей, снижает чувствительность их к

35 перегреву и критическую скорость закалки, что положительно сказывается на повышении их механических свойств.

Кроме того, молибден повышает способность стали к наклепу за счет образования сверхтвердых карбидов, способ- ° ных при деформации легче внедряться в мягкую матрицу стали, повышает вязкость стали вследствие торможения им процесса миграции фосфора, углеро-, да и серы к границам зерен.

Введение в сплав хрома в пределах, 0.,51,5% и вольфрама в количествах

О, -0,5X также способствует повышению механических свойств и износостойко»

50 сти за счет образования мелкозернистой. структуры стали и улучшения про каливаемости.

При содержании укаэанных легирующих компонентов сплава ниже нижних

55 пределов его раскисляющее легирующее действие на сталь недостаточно, при превышении верхних пределов содержания компонентов эффективность обработки снижается, а стоимость резко возрастает.

Введение в сплав ванадия в преде лах 0,3-0,6% обусловлено его положи тельным влиянием на механические свойства стали.

Сужение пределов содержания алюминия в сплаве 0,76 - 2,0Х обеспечивает необходимое раскисление стали, а его ввод в сталь благоприятно сказывается на величине ее зерна, что приводит к повышению механических характерис» тик металла.

Повышенное содержание кремния и марганца в заявляемом сплаве позволило повысить жидкотекучесть легируемой стали и ее механические свойства.

Выплавка предлагаемого сплава проводилась в открытой индукционной печи на установке ЛПЗ-2-67 в тигле с кислой футеровкой емкостью 60 кг.

В промышленных условиях возможно также применение электродуговых сталеплавильных печей и ферросплавных печей, применяемых для выплавки ферросилиция.

В качестве шихты при выплавке сплава применяется высококремнистый чугун ВКЛ - отходы электрокорундового производства и марганцевая или железная руда. Подготовка шихтовых материалов к плавке сводится к дроблению и сортировке их в целях получения заданного однородного гранулометрического состава. В общем объеме шихты на долю руды приходится 1015Х от веса чугуна ВКЛ.

Для связывания кремнезема в шлаке в силикат кальция в состав шихты включена известь. Поскольку температура плавления образующегося шлака высока (1500-1600 С), производится макси- мальный перегрев расплава и скачивание шлака.

Разливка сплава производится при

1540-1560 С пластинами толщиной не более 18 мл в специально подготовленные металлические формы.

Исследовали влияние сплавов на свойства стали: получены 3 состава сплава-прототипа с нижними, средними и верхними пределами содержаний легирующих химических элементов, 5 составов предлагаемого сплава — с нижними, средними и верхними пределами содержаний легирующих элементов, а также сплавы с содержанием элементов ниже нижних и выше верхних пределов.

Формула изобретения

1,91 2;39

2,0-5,0

1,2-6,0

0,5-1,5

0,3-0,6

0,2-0,5

0,3-1,0

0,76?,10

0,2-0,5

0,3-0,8 .Остальное

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Ванадий

Молибден

Титан

Алюминий

Вольфрам

Никель

Железо

Р I 0,20 0,5 2,00 40,0 2,0 4,5

Р 2 3,35 1,75 1,5 52,5 2 ° 75 6,0

3 6 ° 50 Э>0 3>60 65 3 ° 5 7>5

05 10 25

1>О 3,0 4,75

1>5 5 0 7,0

Ос> . 454 35 6Э!

5 1,27

l4 1,32

12 1,4

I 5 1 ° 50

17 I S4

462

37 65

ЗВ 66

Р 5 1 91 2,0 1 ° 2 0,$ 0 3 0>2 О,Э 0,76 0>2 0,3

478 46 68

Р 6 2,15 Э,5 Э,6 l 0 0,45 0>35 0>65 1,43 0,35 0,55

476 48 71

Р 7 2,39 5 0. 6,0 1,5 0,60 0 50 I ° 0 2,10 0 5 0 80 " 480

45 67

1,50

Р 4 2,15 3 5 3 ° 6 I 0 0,45 0,35 0,65 1,4Э .0,10 0,2 " 467 40 67 14

1,ЗО

Р В .2.15 З,5 З,6 l>0 0>4S 0>35 0,65 1,43 О,1О О,9 " 484 4В 70

1В

1,4Ç

Составитель Г.Дудик

Техред М.Дидык, Редактор А.М>аковская

Корректор И.Муска

Тираж 595

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6145/30

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

144094

Сталь 45Л плавили в индукционной печи ЛПЗ-2-67, затем добавляли сплавы укаэанных составов из расчета 10Х от массы жидкой стали. Обработанную таким образом сталь разливали в формы для получения стандартных образцов на механические испытания, а также проводили заливку спиральных проб для оценки жидкотекучести. После закалки 10 и отпуска образцы были подвергнуты механическим испытаниям.

Химический состав выплавленных сплавав, результаты механических

> испытаний и пробы на жидкотекучесть 15 приведены в таблице.

Иэ таблицы следует, что при обра ботке стали предлагаемым сплавом достигаются более высокие1 механические свойства, износостойкость и жид- 20 котекучесть в сравнении с обработкой стали известным сплавом, а также сплавами, содержание компонентов в которых выходит за предлагаемые преде лы.

Сплав для раскисления и легирования стали, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, молибден, вольфрам, титан, алюминий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств, износостойкости и жидкотекучести стали, он дополнительно содержит никель при следующем соотно шении компонентов, мас.Х: