Комплексный модификатор для стали

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу модификаторов для получения линий жаропрочной стали. Цель изобретения - повышение термостойкости и износостойкости стали. Комплексный модификатор, содержащий углерод, кремний, марганец, азот и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости и износостойкости стали. Он дополнительно содержит хром и ниобий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,2-0,5

кремний 2,5-9,0

марганец 10-20, хром 40-60, ниобий 2-5, азот 3-6, железо остальное. 3 табл.

794 А1

Ogl (И1 (g1)g С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H AST0P C8 @ ÜCT

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

flPH ГННТ СССР

1 (21) 4636884/31-02 (22) 24.11.88 (46) 30,08.90. Бюл. М- 32 (71) Белорусский технологический институт им. С.М,Кирова (72) Н.А,Свидунович,. А.Н.Вербицкий, Н.А.Русак и В.В.Вашкевич (53) 669.15-198 (088.8) (56) Авторское свидетельство НРБ

Ф 25319, кл. С 22 С 35/00, 1978. (54) КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИФИКАТОР ДЛЯ

СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в-частности к составу

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу модификаторов для получения литой жаропрочной стали, Цель изобретения — повьппение термостойкости и нэносостойкости стали.

В модификатор, содержащий углерод, кремний, марганец, азот и железо, дополнительно вводится хром и ниобий (нри оптимально подобранных концентрациях азота, углерода и марганца}, Дополнительное введение хрома в сочетании с оптимально подобранным содержанием углерода приводит к тому, что в стали хром находится в твердом растворе и не образует карбиды, которые существенно понижают ее термостойкость. Дополнительное введение в состав комплексного модификатора ниобия при одновременном снижении (по сравнению с известным) азота способствует образованию в обрабатываемой модификатором стали тугоплавких мелкодисперсных нитридов и карбонитридов нио2 модификаторов для получения линий:жаропрочной стали. Цель изобретения— повьппение термостойкос1и и износостойкости стали. Комплексный модификатор, содержащий углерод, кремний, марганец, азот и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости и износостойкости стали.

Он дополнительно содержит хром и ниобий при следующем соотношении компонентов, мас.7: углерод 0,2-0,5; кремний 2,5-9,0; марганец 10-20, хром 4060, ниобий 2-5, азот 3-6, железо остальное ° 3 табл, бия, которые, во-первых, являются дополнительными центрами кристаллизации и способствуют равномерному "застыванию" стали по сечению отливки (что приводит к повышению ее пластичности, следовательно, и термостойкости), во-вторых, являясь весьма твердыми, дисперспыми и равномернораспределенными, существенно повьппают износостойкость стали.

Сбалансированное содержание остальных компонентов в комплексном модификаторе позволяет получить в стали, обрабатываемой этим модификатором, структуру пластичной аустенитной матрицы с равномерно распределенными мелкодисперсными нитридами и карбонитридами ниобия, повьппающими термостойкость и износостойкость стали.

Изобретение проиллюстрировано следующим примером. В лаборатории плазменной технологии проведены опытные плавки и испытания образцов иэ жаростойкой стали, полученной с помощью

1588794

Т а б л и ц а 1

Модификатор Содержание компонентов, мас.X

С Si Mn Cr Nb N Fe

Известный

Предлагаемый

3

4 !

9, 0 Остальное

2 35 5,75 77,5

0,50 2,5 20,0 40

0,20 9,0 t0,0 60

0,35 5,75 15,0 50

5 0

2,0

3,5

3,0

6,0

4,5

Т а б л и ц а 2

Сталь

Содержание компонентов, мас.X

С . Cr Ni Mn Si Nb N Fe

До модифицирования 0,15-0,20 10-15

После модифицирования О, 15-0, 30 18-26

0,0512-20 1,5-2,0 1,0-1,5 0,1

Остальное

12-20 1,5-4,0 1,5"3,0 0,1- 0,050,25 0,25 известного и предлагаемого модификаторов °

Химический состав модификаторов приведен в табл.1.

Сталь выплавляли s электропечи, выпускали в разливочный ковш, в который в жидком виде вводили исследуемые модификаторы из расчета 1 .8 расплава стали. После 5-10-минутной выдержки

10 сталь разливали в пробы для испытаний, Химический состав стали до и после модифицирования представлен в табл.2;

Термостойкость оценивали на образцах размером 20х20х20 мм по количеству циклов термоциклирования (1000 С, 15 мин — 20 С, 5 мин) до появления о трещины. Износостойкость оценивали как отношение потери веса обраэцаэталона и образца исследуемого материала после испытаний в условиях абразивного изнашивания на установке

ЦУК-ЗМ (см. табл,3).

Как следует.из результатов технологических испытаний (табл.3), сталь, обработанная предлагаемым комплексным модификатором, характеризуется ростом термостойкости в среднем на 397, износостойкости на 54Х.

Формула и з обре т е н и я

Комплексный модификатрр для -стали, содержащий углерод, кремний, марганец, азот и железо, о т л и ч а,ю— шийся тем, что, с целью повышения термостойкости и износостойкости стали, он дополнительно содержит хром и ниобий при следующем соотношении компонентов, мас,X:

Углерод 0,20-0,50

Кремний 2,5-9,0

Марганец 10,0-20,0

Азот 3,0-6, О

Хром 40-60

Ниобий 2,0-5,0

Железо Остальное

1588794

Таблица3, Состав модифи- Термостой- Износостойкатора кость кость

115

2,3

Составитель С,Константинова

Редактор М.Недолухенко Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Малец

Заказ 2517 Тирах . 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ухгород, ул. Гагарина, 101

Известный 1

Предлагаемый

3

175

3,2

3,6

3,9