Лигатура для износостойкой стали

 

Изобретение относится к металлургии (внепечное раскисление стали). Цель - повышение технологических и механических свойств стали. В лигатуру, содержащую ванадий, редкоземельные металлы, алюминий, кальций и никель, дополнительно вводят барий и бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: ванадий 5-25, РЗМ 10-30, алюминий 5-25, кальций 3-10, барий 0,5-1,5, бор 0,05-0,1. Суммарное содержание кальция и бария не должно превышать 10,5 мас.%, суммарное содержание ванадия и бора - 25,05 мас.%. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4604789/27-02 (22) 14.11.88 (46) 23.10.90. Бюл. ЬЬ 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт золота и редких металлов "ВНИИ-1" (72) С.Н.Примеров, В,А,Мирошниченко, М.М.Верклов, В.П.Плотников, В.А.Половинко, Н.Ф.коряков, В.И.Антонов и А.Ю.Мартынец (53) 559.15-198 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 777075, кл. С 22 С 35/00, 1980. (54) ЛИГАТУРА ДЛЯ ИЗНОСОСТОЙКОЙ

СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии (внепечное раскисление стали).

Цель изобретения — повышение технологических.и механических свойств стали.

Определение оптимального состава разрабатываемой бескремнистой комплексной лигатуры проводят на опытных плавках марганцовистой стали, применяемый для отливок траков гусеничных цепей. Опытные плавки стали проводят в 7-тонной злектродуговой печи. Всю плавку выпускали в 7-тонный раздаточный ковш, затем разливают в

350 кг ковши. В процессе разливки один ковш модифицируют известной лигатурой, другие предлагаемой с различным содержанием компонентов.

Составы известной и предлагаемой лигатур приведены в табл.1.

Химический состав опытных плавок стали 110Г13Л соответствует требованию ГОСТ

2176-77.

Модифицированную сталь заливают в формы для отливок опытных гусеничных трв,„,!Ы„, 1601175 А1 (57) Изобретение относится к металлургии (внепечное раскисление стали). Цель — повышение технологических и механических свойств стали, В лигатуру, содержащую ванадий, редкоземельные металлы, алюминий, кальций и никель, дополнительно вводят барий и бор при следующем соотношении компонентов, мас. : ванадий 5 — 25, Р3М 10 — 30, алюминий 5 — 25, кальций 3—

10, барий 0,5 — 1,5, бор 0,05 — 0,1. Суммарное содержание кальция и бария не должно превышать 10,5 мас. ь, суммарное содержание ванадия и бора — 25,05 мас., 2 табл. ков и образцов для механических испытаний. Литые опытные траки и образцы подвергают термической обработке (закалка от температуры 1050 С в воде).

Качество стали, модифицированной известной и предлагаемой лигатурами, оценивают по комплексу технологических и механических свойств. Трещиноу"тойчивость отливок фиксируют по браку (горячим трещинам на отливках траков после их выбивания иэ земляной формы). Износостойкость оценивают на потере веса опытных образцов, испытанных на машине трения, с закрепленным абразивом. Механические испытани ; проводят на образцах на растяжение (с определением предела прочности, предела текучести, относительного удлинения и относительного сужения) и на ударную вязкость. Траки гусеничных цепей испытывают на изгиб с фиксацией изгибающей нагрузки и количества разрушившихся траков, 1601175

10 — 30

5 — 25

3- 10

0,5 — 1,5

0,05 — 0,10

- Остальное

Таблица1

П р и м е ч а н и e . Состав 7 содержит кальций и барий в сумме 10,5мас., ванадий и бор в сумме 25,05 мас,, Результаты испытаний представлены в тал.2. ! Брак отливок траков по горячим трещи, нам снижается от 10,2 (сталь модифициро,вана известной лигатурой) до 7,4 — 8,2 (сталь модифицирована предлагаемой лигатурой). Износостойкость стали при абразив ном износе снижается от 0,0432 до 0,0320—

0,03462 г, т.е. в среднем íà 30 .

При практически неизменной прочности на растяжение пластичность и ударная вязкость стали, модифицированной предлагаемой лигатурой, повышаются относительное.удлинение от 25,7 до 32,1 — 34,9Я, относительное сужение — от 26,2 до 33,6—

35,3, ударная вязкость — от 2,4 до 3,2—

3,7 МДж/м . Не менее важным является увеличение прочности и надежности трактов: усилие при изгибе увеличивается от

7450 до 8130 — 8150 кг. При испытаниях соответствующие нагрузки без поломки выдерживают более 70 трактов из стали, модифицированной предлагаемой лигату рой, s то время как из стали, обработанной, известной лигатурой, разрушается 50% траков.

Более высокий уровень свойств стали и повышение трещиноустойчивости отливок обеспечиваются дополнительным со, держанием в лигатуре бария и бора.

, Барий повышает раскислительную эффективность кальция, предохраняя его от интенсивного выгорания, снижает со, держание неметаллических включений,, серы, газов, что способствует повышению трещиноустойчивости отливок, пластичности и ударной вязкости стали. Учитывая вы.сокую раскислительную способность кальция и бария, их суммарное содержание в лигатуре необходимоограничивать10,5мас. (для предотвращения образования избыточных количеств окислов). Положительное вли5 яние бора проявляется в образовании мелкодисперсных карбидов и повышении прокаливаемости литого металла, поэтому введение его в лигатуру обеспечивает увеличение иэносостойкости. Ванадий, входя10 щий в состав лигатуры, также является сильным карбидообразующим элементом, поэтому суммарное содержание ванадия и бора следует ограничить 25,05 мас. (для исключения образования черезмерного ко15 личества карбидов).

Формула изобретения

Лигатура для иэносостойкой стали, содержащая ванадий, редкоземельные ме20 таллы, алюминий, кальций и никель, отл ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения технологических и механических свойств стали, она дополнительно содержит барий и бор при следующем соотношении компо25 нентов, мас. :

Ванадий 5 — 25

Редкоземельные . металлы

Алюминий

30 . Кальций

Барий

Бор

Никель

35 причем суммарное содержание кальция и бария не превышает 10,5 мас.%, а суммарное содержание ванадия и бора не превышает 25,05 мас. .

1601175

Таблица 2

Составитель С. Константинова

Техред M.Mopãåíòàë Корректор С.Шекмар

Редактор Н. Гунько

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

Заказ 3249 Тираж 486 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5