Модификатор для стали

 

Изобретение относится к металлургии ,в частности, к разработке составов модификаторов для улучшения свойств стали. Целью изобретения является повышение механических свойств стали. Цель достигается тем, что модификатор для стали, включающий вещество-протектор, содержащее кремний, тугоплавкие дисперсные синтетические частицы металлидов из группы окисел, карбид, нитрид, борид, карбонитрид. Вещество-протектор дополнительно содержит хром и марганец при следующем соотношении компонентов, мас.%: тугоплавкие синтетические дисперсные частицы металлидов из группы окисел, нитрид, карбид, борид, карбонитрид 6-20

кремний 20-40

хром 20-40

марганец - остальное. Обработка высокомарганцовистой стали предлагаемым модификатором позволяет повысить предел текучести σ<SB POS="POST">02</SB> на 20%, относительное удлинение δ на 27%, ударную вязкость KCU в 1,5 раза, предел прочности в среднем на 10-12%. Для стали 40 л модификатор позволяет повысить предел текучести σ<SB POS="POST">02</SB> на 19%, относительное удлинение δ на 35%, ударную вязкость KCU в 1,8 раза, предел прочности на 3,5%. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5)) 4 С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ДBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

rlpH ГКНТ СССР. (21) 4337428/31-02 (22) 01. 12 ° 87 (46) 30. 07.89. Бюл. И - 28 (71) Омский политехнический институт (72) В.П.Сабуров, Г.Н.Миннеханов и С.В.Мусялов (53) 669. 15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N - 449976, кл. С 22 С 35/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР г"= 1077323, кл. С 22 С 35/00, Авторское свидетельство СССР

N - 1225262, кл. С 22 С 35/00, 1983. (54) МОДИФИКАТОР ДЛЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов модификаторов для улучшения свойств стали. Целью изобретения является повышение механических свойств стали. Цель достигается тем, что модификатор для стали, включающий вещество-протектор, содержащее

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов модификаторов для улучшения свойств сталей.

Цель изобретения — повышение механических свойств стали, Модификатор для стали, содержащий вещество-протектор в виде кремния и тугоплавкие писперсионные синтетические частицы металлидов из группы окггсел, карбид, нитрид, борид, карбонитрид, вещество-протектор дополнительно сопержит хром и мар„„SU„„149726О А 1

2 кремний, тугоплавкие дисперсные син-, тетические частицы металлидов из

Ф группы окисел, карбид, нитрид, борид, карбонитрид, Вещество-протектор дополнительно содержит хром и марганец при следующем соотношении компонентов,мас.Х: тугоплавкие синтетические дисперсные частицы металлидов из группы окисел, нитрид, борид, карбонитрид 6-20; кремний

20-40; хром 20-40; марганец остальное. Обработка высокомарганцовистой стали предлагаемым модификатором позволяет повысить предел текучести (7 на 20Х, относительное удлинение 8 на 27Х, ударную вязкость KCU в

1,5 раза, предел прочности в среднем на 10-12Х. Для стали 40 л модификатор позволяет повысить предел текучести Gqq на 19Х, относительное удлинение а на 35Х, ударную вязкость KCU в 1,8 раза, предел прочности на 3,5Х. 3 табл. ганец в следующем соотношении компонентов, мас.Х: .Синтетические дисперсные тугоплавкие частицы металлидов из группы окисел, нитрид, карбгщ, борид 6-20

Вещество-протектор, содержащее кремний 20-40 хром 20-40 марганец Остальное

Элементы предлагаемого модификатора образуют между собой химические соединения, прецохраняющие дисперс 1497260 ные частицы от окисления и коагуляции. Образующиеся химические соединения имеют низкое сродство к кис" лороду, что позволяет им защитить дисперсные частицы от окисления. При этом могут образоваться следующие химические соединения (табл.1).

Полученные соединения хорошо смачивают дисперсные частицы, что 10 позволяет повысить эффективность их ввода в жидкий металл.

Хром и марганец позволяет повысить механические свойства обработанного сплава в результате повышения 15 эффективности модифицирования.

Модификатор готовили методом прессования равномерной по составу смеси порошков в брикет.

Предлагаемый модификатор опробовали при разливке стали 110Г13Л и стали 40 л в песчано-глинистые формы на слитки и фасонное литье.

Сталь 110Г13Л плавили в индукционной печи ИСТ-006. При температуре

1550+20 С сталь обработали известным и предлагаемым модификатором. Полученные данные испытания образцов на растяжение проводили на машине

УМЭ-10Т. Испытаниям подвергали об- . разцы, выполненные по ГОСТ 1497-71.

Образцы, выполненные по ГОСТ

9454-60, использовали для испытания на ударную вязкость. ., Результаты испытаний в табл.2. 35.

Сталь 40 л плавили в индукционной печи ИСТ-006 с кислой футеровкой. а

Жидкий металл при 1600 20 С обрабатывали модификатором.

Результаты испытаний приведены в табл.3.

В обоих примерах в сталь вводили модификатор из расчета ввода

0,02 мас.% дисперсных порошков туго- 45 плавких соединений.

Из полученных данных табл.2 видно, что обработки высокомарганцовистой стали предложенным модификатором позволяет повысить предел .текучести б на 20%, относительное удлий *нее

8 на 35% и ударную вязкость KCU в

1,5 раза. При этом наблюдается незначительное повышение предела прочности (в среднем 10-12%). При этом предлагаемый модификатор позволяет повысить ударную вязкость KCU на

30-80%, предел текучести Б на

20-35% при незначительном. повышении предела прочности стали 40 л.

Формула и з о б р е т е н и я

20-40

20-40

Остальное, Таблица 1

Химические соединения

Температура ь плавления, С

Мп Si

Mn,Si

NnSi S4

CrNn z

0r3Sr

CrSi

CrSit

1550

Модификатор для стали, содержащий вещество-протектор, включающее кремний, тугоплавкие дисперсные синтетические частицы металлидов из группы окисел, карбид, нитрид, борид, карбонитрид„ о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения механических свойств стали, вещество-протектор дополнительно содержит хром и марганец при следующем соотношении компонентов, мас.%

Тугоплавкие синтетические дисперсные частицы металлидов из группы: окисел, нитрид, карбид, борид, карбонитрид 6-20

Вещество-протектор, содержащее

Кремний

Хром

Марганец

1497260

Таблица 2

Механические свойства

Состав модификатора, мас.Х

Пример Ь, Оел

МПа Nla X Щк(м

Марганец

Хром

Кремний

Дисперсный порошок

Вид порошка Количество

820 406 35 2,1

840 410 30 2,4

810 405 34 2,1

870 440 35 2,5

890 480 38 3 0

900 470 42 2 9

875 447 37 3,0

880 450 40 2,9

900 475 39 2,8

860 458 36 2,5

900 470 38 2,6

877 457 37 2,8

885 463 35 2,6

870 460 38 2,7

895 430 35 2,6

800 400 33 2,0

Предлагаемы

Известный

Исходная сталь

11ОГ13Л

760 350 30,0 t,8

Таблица 3

Механические свойства

Состав модификатора, мас.Х

Пример о, (КСП, Х l Ил/м2

Goä, МПа

Дисперснъ и порошок бь, Мпа

Марганец

Хром ремний

Вид порошка Количество

0,8

1,0

0,7

0,8

Предлагаемъ и Карбид титана

Нитрид титана

49 570 370

20 580 365

15 580 360

5 565 337

40 568 345

30 575 353

30 580 367

07 560 320

35, 567 350

25 575 370

20 565 347

560 310

Карбонитрид титана

Окись циркония! 1

1,1

0,8

0,7

0,9

0,7

0,6

Диборид титана

Нитрид цирКония

Окись магния

Карбид титана

Кре миий

Титан

Железо

Из в естнъп!

Исходная сталь 40 л

530 300 14 О 6

Составитель И. Бекренева

Техред А. Кравчук

Корректор С.Шекмар

Редактор M. Недолуженко

Заказ 4410/31 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

Карбид титана 3

6

10

15

Карбонитрид t0 титана 17

Диборид титана 15

Нитрид титана 6

Оксид гадолнния 15

Карбид титана

Титан

Кремний

Железо

20 l 5

-5

-40

-40

-15

1г

15.

35 ,35 . 40

ЭО

37

67

34

27

42

28

19

18,5

17

18

19,1

18,3

20,0

18,0

17,1

18,3

20 5

17