Сплав для раскисления и микролегирования стали

 

Изобретение относится к черной металлургии. Цель изобретения - снижение угара бора, повышение механических свойств, прокаливаемости, коррозионной стойкости и антизадирных свойств стали. Сплав содержит, мас.% : кремний 40,0-70,0

марганец 0,5-10,0

алюминий 0,1-3,0

кальций 0,05-5,0

бор 0,1-5,0

ванадий 1,0-10,0

медь 0,2-3,0

железо остальное. 2 табл.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

57 222 А1 (19) (11) (51)5 С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Прокаливаемость определяли по

ГОСТ 5657-69.

Испытание на антизадирные свойства проводили на машине трения при взаимном трении двух деталей при давлений

15,0 МДж/м в течение 2 мин. Количест-

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4430613/23-02 (22) 23.02.88 (46) 15.07.90. Бюл„ № 26 (71) Грузинский политехнический институт им, В.И,Ленина (72) M.А, Яурули, С.N.Ìàçìèíâèëè, Г.И.Ломсадзе и П.Г.Чулухадзе (53) 669.15-198(088.8) (56) Гудремон 3. Специальные стали, т. 2, It.: Металлургия, 1966, с.1054, 1066.

Авторское свидетельство СССР

¹ 742480, кл. С 22 С 35/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 12442536, кл, С 22 С 35/00, 1986, Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ферросплавов для раскисления и микролегирования стали„Цель — снижение угара бора, повышение механических свойств, прокаливаемости, коррозионной стойкости и антизадирных свойств стали.

Предлагаемый сплав получают углетермическим способом. В качестве шихтовых материалов могут быть использованы кварцит, марганец, вана. дий и борсодержащие материалы. Медь вводится в виде отходов медистой стружки. В качестве восстановителя при выплавке используется металлургический коксик.

В лабораторньпС условиях в печи мощностью 100 кВА были выплавлены сплав-прототип и заявляемый сплав, - составы которых приведены в табл.1.

2 (54) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЧ И МИКРОЛЕ ГИРОВАНИЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии. Цель изобретения - снижение угара бора, повышение механических свойств, прокаливаемости, коррозионной .стойкости и антизадирных свойств стали. Сплав содержит, мас,7,: кремний 40,0-70,0; марганец 0,5-10,0; алюминий 0,1-3,0; кальций 0,05-5,0; бор 0,1-5,0; ванадий 1,0-10,0; медь

0,2-3,0; железо остальное. 2 табл.

В индукционной печи емкостью тигля 10 кг полученные сплавы использовались в качестве раскислителей и . микролегирующих для бандажной стали (ГОСТ 398-81).

Обработки стали как предлагаемым сплавом, так и сплавом-прототипом проводилась одинаковым их количеством (6 г/кг стали) без дополнительных корректировок.

Образцы из полученных сталей подвергались испытанию после термообработки (закалка с 850 С + отпуск:

560 С).

1578222

35 в6 циклов, при котором образовывался задир в паре трения, характеризовало антизадирные свойства, Коррозионностойкость определяли в 3,5Х-ном растворе NaC1 и атмосфере.

В табл. 2 приведены результаты испытания.

Введение в сплав ванадия в количестве 1,0-10,0Х способствует снижению угара бора и повышению прокаливаемости стали.

Обработка стали с указанным содержанием ванадия приводит к образованию нитридов и карбрнитридов, что непосредственно способствует лучшему усвоению бора. Образующиеся нитриды и карбонитриды ванадия дисперсны и равномерно располагаются в объеме аустенитного зерна, что .увеличивает. 20 прокаливаемость стали.

При содержании ванадия меньше . 1,0Х его количество недостаточно для

"защиты" бора и образования им нитридов и карбонитридов, что влечет 25 за собой больше его потери. Указанное понижение содержания ванадия при обработке сплавом стали не обеспечивает ее высокую прокаливаемость.

При содержании ванадия больше 10Х сильно увеличиваются .количество и размер дисперсных выделений, вследствие чего комплекс механических . свойств и прокаливаемость стали ухудшаются.

Дополнительное введение в состав сплава 0,2-3,0Х меди способствует повышению коррозионной стойкости, механических и антизадирных свойств стали.

При указанном содержании в crznaae меди в процессе обработки стали образуются медные прослойки, которые .плотно и прочно сцеплены с поверхностью зерен. Образовавшаяся медная пленка не окисляется и защищает зерно от их прямого контакта с различными агрессивными средами, что резко повышает коррозионностойкость.

Указанная медистая пленка также

50 увеличивает площадь фактического контакта, способствует равномерному распределению нагрузки и уменьшению глубинного вырывания металла. С другой стороны, медь, стабилизируя .карбиды и карбонитриды ванадия, делает их устойчивыми против вырывания, что в целом повышает механические и антизадирные свойства стали.

При содержании меди менее 0,2Х образующаяся медная прослойка недостаточна для защиты поверхности зе" рен. В указанных условиях нарушается стабилизация карбидов и карбонитридов ванадия, что в целом влечет снижение коррозионной стойкости, анти" задирных и механических свойств стали. Увеличение более З,ОХ содержания меди в сплаве при обработке стали приводит к ее накоплению под слоем оксидов и внедрению меди при горячей обработке в границы зерен, вызывая тем самым образование поверхностных трещин..

Из приведенных в табл. 2 данных следует, что предлагаемый сплав (1-3) в сравнении с известным (4) обеспечивает, снижение угара бора, повышение прокаливаемости, механических и антизадирных свойств и коррозионной стойкости обработанной стали.

Так, по сравнению со сталью, раскисленной известной лигатурой, у стали, раскисленной и микролегированной предлагаемым сплавом, угар бора в среднем снизился на 27,6Х (отн,), механические свойства (Q

G, 0, Q, KCV) в среднем повысились на 23,8; 39,6; 3,8 и 48,1Х (отн.) соответственно; прокаливаемость увеличилась в среднем в 2 раза; .антизадирные свойства увеличились в среднем на 1,7 раз; корроэионная стойкость в растворе NaC1 (35Х) — в 12 раз, а в атмосфере — в 16 раз.

Формула изобретения

Сплав для раскисления и микролегирования стали, содержащий кремний, марганец, алюминий, кальций, бор и железо, отличающийся тем, .что, с целью снижения угара бора, повышения механических свойств, прокаливаемости, коррозионной стойкости и антизадирных свойств стали, он дополнительно содержит ванадий и медь при следующем соотношении компонентов„ мас.Х:

Кремний 40,0-70,0

Марганец 0 5-10,0

Алюминий 0,1-3,0

Кальций О, 005-5, О

Бор 0,1-5,0

Ванадий 1,0-10,0

Медь 0,2-3,0

Железо Остальное

Таблица 1

1578222

Содержание компонентов, мас.Й

Мп Al Са В V Cu P

Сплав

1"*

Предлагаемый

О, 01 Осталь0,05 ное

0,1

0,09

1,0 0,2

5,0 1,6

10,О 3,0

Известный

Предлагаемый сплав в качестве примесей может содержать, мас.7:

Cr 0,09-0 5; С 0,02-0,1; Р 0 01-0,1; S 0,02-0 05; N 0,002-0,003.

Таблица 2

Сплав Угар, Механические свойства

Коррозионные потери, мм!год

Коли честПрокаливаемость во а<, Млж/м2

Атмосфера дира

44,8 1,05 0,70 14,0 28,0 0,39 17,4

41,5 1,14 0,79 12,5 26,5 0,43 20,0

43,2 1,10 0,75 13,5 27,0 0,40 18,3

425 0,017 0,0036

430 0,012 0,0030

460 0,010 0,0021

59,5 0,8& 0,53 12,0 26,0 0,27 9,0 265 0,158 0,049

Составитель И. Бекренева

Редактор А, Маковская Техред М.Дйдык Корректор. Э. Лончакова

Заказ 1893 Тираж 483 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1-13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагари

II

Г на 101;

Предлагаемый

2

Известный

1 . 70,0 0 50

2 55,0 0,50

3 40,0 10,0

50,0 10,5

3,0

1,6

0,1

1,5

5,0 0,1

2,5 2,5

0,05 5,0

0,5 0,2 циклов до образования заРаствор

3 5Х

NaCl