Лигатура для стали

 

Изобретение относится к лигатурам для литой износостойкой стали.. Цель изобретения - повышение прочности и коррозионно-эрозионной стойкости стали. Лигатура содержит, мас.%: кремний 17-23; марганец 12-17; бор 5-11; азот 0,1-3; алюминий 11- 15; церий 7-12; цирконий 3-7; железо остальное . Коррозионно-эрозионный износ стали 25ГСЛ, обработанной предлагаемой лигатурой, составляет 32-38 мг/м ч, скорость коррозии в атмосфере и среде NaCI соответственно равна 0.82-1.05 и 4,8- 5,7 мг/м ч, при этом ав стали повышается до 920-975 МПа. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (l Ц (st)s С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4756872/02 (22) 09.11.89 (46) 15.09.91. Бюл. N. 34 (71) Производственное объединение "Гомсельмаш" (72) М.И. Карпенко, А.П. Былинский, С.M. Бадюкова, М.И. Дудорова и А.А. Сельвич (53) 669.15-198(088.8) (56) Патент США (Ф 3383202, кл. С 22 С 35/00, 1968.

Авторское свидетельство СССР й. 1252378, кл.- С 22 С 35/00, 1986.

Изобретение относится к металлургии, в частности к лигатурам для улучшения механических свойств износостойких сталей.

Цель изобретения — повышение прочности и коррозионно-эрозионной стойкости стали.

Пример. Выплавку лигатур осуществляют в индукционной печи с тиглем емкостью 150 кг. Ферросиликоцирконий

ФСЦр50 вводят непосредственно в печь, а ферроцерий и алюминий — в ковш.В табл. 1 приведены примеры конкретного применения лигатур опытных плавок.

Лигатуры используют при выплавке иэносостойкой стали 25ГСП (ТУ 24-1-12-18175). Расход известной и предлагаемой лигатур составляет 0,8% от массы стали. В табл. 2 приведены механические и технологические свойства сталей. Механические, технологические и эксплуатационные свойства оценивают после закалки и отпуска при

650 С. (54) ЛИГАТУРА ДЛЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к лигатурам для литой износостойкой стали.. Цель изобретения — повышение прочности и коррозионно-эрозионной стойкости стали. Лигатура содержит, мас.%: кремний 17 — 23; марганец

12 — 17; Gop 5-11; азот 0,1-3; алюминий11—

15; церий 7-12; цирконий 3-7; железо остальное. Коррозионно-эроэионный износ стали 25ГСЛ, обработанной предлагаемой лигатурой, составляет 32-38 мг/м ч, скорость коррозии в атмосфере и среде NaCI соответственно равна 0,82-1,05 и 4,85,7 мгlм ч, при этом о, стали повышается до 920-975 МПа. 2 табл, Дополнительное введение алюминия упрочняет матрицу и измельчает ее, повышает механические свойства и снижает коррозионно-эрозионный износ стали. При концентрации алюминия до 11 мас.% измельчение и упрочнение матрицы и повышение коррозионно-эроэионной стойкости стали недостаточны. При увеличении содержания алюминия более 15 мас.% увеличивается неоднородность структуры и снижается ударная вязкость, что приводит к повышению коррозионно-эрозионного износа.

Введение в состав лигатуры церия обусловлено его высокой модифицирующей способностью, воэможностью значительного измельчения структуры и повышения коррозионно-эрозионной стойкости. При концентрации церия до 7 мас. измельчение структуры и повышение коррозионно-эрозионной стойкости недостаточны. При концентрации церия более 12 мас.%

1677082

Таблица 1 увеличивается его угар, снижается однородность структуры и возрастает коррозионноэрозионный износ.

Введение в состав лигатуры 3-7 мас.% циркония способствует измельчению структуры, уменьшению размеров нитридных и карбидных включений, улучшению их формы и снижению коррозионно-эрозионного износа стали. Модифицирующее влияние циркония начинает сказываться начиная с его концентрации 3 мас.%. При увеличении содержания циркония более 7 мас. повы( шается концентрация неметаллических включений, ухудшаются характеристики ! ударной вязкости и коррозионно-эрозионной стойкости.

Концентрация марганца снижена до

12 — 17 мас.j, а кремния — до 17-23 мас,%, так как при увеличении их содержания выше ! верхних пределов снижаются коррозионная стойкость и ударная вязкость, что увеличивает коррозионно-эрозионный износ.

Нижние пределы концентрации кремния и марганца обусловлены уменьшением раскисляющей и модифицирующей способности лигатуры, снижением пластических свойств стали, повышением ее корроэионно-эрозионного износа.

Бор очищает границы зерен, что весьма важно в отношении коррозионной стойкости стали и коррозионно-эрозионного износа. При концентрации бора в лигатуре более

11 мас.% он сам становится источником неметаллических включений, что приводит к снижению коррозионно-эрозионной стойкости стали. При концентрации бора до 5 мас. его модифицирующее влияние недостаточно.

Введение азота приводит к образова5 нию нитридов и измельчению структуры, повышению корроэионной и коррозионноэрозионной стойкости. Верхний предел обусловлен возникновением нитридных включений по границам зерен, что приводит

10 к снижению пластических свойств и коррозионно-эрозионной стойкости стали. Введение азота в количестве до О, l мас. не оказывает существенного влияния на дисперсность структуры и корроэионно-эроэи15 онную стойкость.

Как следует из результатов, представленных в табл. 2, предлагаемая лигатура позволяет существенно повысить прочность и коррозионно-эрозионную стойкость стали, 20 Формула изобретения

Лигатура для стали, содержащая кремний, марганец, бор, азот и железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности и коррозионно-эрозионной стой25 кости. стали, она дополнительно содерх1ит алюминий, церий и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас,a :

Кремний, 17 — 23

Марганец 12 — 17

Бор 5 — 11

Азот 0,1-3,0

Алюминий 11-15

Церий 7 — 12

Цирконий 3-7

35 Железо Остальное

1677082

Таблица 2

Составитель Л.Карасева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор А.Огар

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

Заказ 3084 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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