Комплексный модификатор
С
ОПИСА НИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ (») 490832
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.04.74 (21) 2019692/22-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 05.11.75. Бюллетень ¹ 41
Дата опубликования описания 05.02.76 (51) N. Кл. С 21с 1/00
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.046(088.8) (72) Авторы изобретения В. Б. Вихляев, В. Д. Краля, В. А. Ефимов, А. А. Мулик, Н. Я. Ищук, А. Д. Клипов и М. К. Трухин
Институт проблем литья (54) КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИФИКАТОР
Изобретение относится к области металлургической и машиностроительной промышлеH ности и используется при производстве качественных железоуглеродистых сплавов.
Известен комплексный модификатор, содержащий кремний, кальций, барий, марганец, не менее 4-х элементов из группы (церий, лантан, ниобий, тантал, ванадий, цирконий, алюминий, бор), железо.
Однако такой модификатор не имеет в своем 10 составе таких компонентов сильного модифицирующего действия, как азот, магний и литий. Совместное модифицирование стали магнием, кальцияем и литием оказывает IIBHooлее сильное влияние на изменение со=тава и 15 формы немсталлических включений в стали.
В результате модифицирования Hp только уменьшается концентрация серы в металле, но, главное, происходит образование в нем раздробленных сульфидов и оксидов, более бла- 20 гоприятной овальной и глобулярной формы.
Такое модифицирование приводит к повышению пластичности, ударной вязкости, длительной прочности стали и сплавов, устраняет склонность металла к образованию горячих 25 трещин.
Литий оказывает также дополнительное модифицирующее действие, проявляющееся в изменении кинетики выделения и коагуляции вторичных фаз, повышения гомогенности 30 структуры и плотности металла. Литий, в частности, обеспечивает условия равномерного распределения мелкодиспеpcHblx нитридов ванадия, алюминия и ниобия в металле при модифицировании его азотом и нитридообразующими элементами. Выделения легкораствориIhIx дисперсных частиц нитридов ванадия, алюминия и ниобия приводят к резкому упрочнению модифицированного металла как в результате его нормализации после прокатки, так и в результате закалки стали и последующего ее отпуска. При этом большая часть упрочнения металла достигается за счет изменений, вносимых в тонкую субмикроструктуру при протекании процесса образования и роста мелкодисперсных нитридных включений и, с другой стороны. непосредственным влиянием самих дисперсных выделений на закрепление и торможение дислокаций при их движении.
Металл упрочняется также под влиянием изменений, вносимых в тонкую структуру матрицы при совместном модифицировании сталей такими нитридообразующими элементами, как ванадий, алюминий и ниобий, что особенно важно под влиянием присадок лития. Весьма ценным качеством такого совместного модифицирования стали является ее мелкозернистость и малая чувствительность к росту зерна при нагреве в аустенитной области в процессе термической обработки, что позволяет нагревать
490832
Предмет изобретения
Составитель В. Вихляев
Редактор Е. Братчикова Техред 3. Тараненко Корректор Т. Фисенко
Заказ 86/17 Изд. № 72 Тираж 648 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4 5
Типография, пр, Сапунова, 2 стали до более высоких температур и получать за счет этого более высокие характеристики прочности при сохранении высокой пластичности и ударной вязкости.
Одновременное возрастание пластических и прочностных свойств стали и сплавов под влиянием модифицирования оказывает благоприятное влияние па улучшение эксплуатационных свойств готовых изделий.
С целью обеспечения повышения пластических и прочностных свойств обрабатываемого металла в состав предлагаемого модификатора введены азот, магний и литий при следующем соотношении компонентов, в вес. %:
Магний 2 — 5
Кальций 5 — 15
Литий 0,1 — 5
Азот 0,5 — 1,5
Ванадий 1,8 — 4,0
Марганец 6 — 20
Ниобий 0,01 — 5
Алюминии 0,2 — 10
Бор 0,5 — 5
Кремний 1 — 28 железо Остальное
Применение предложенного комплексного модификатора повышает эффективность процесса модифицирования железоуглеродистых расплавов, фнзико-механические и эксплуатационные свойства металла за счет создания условий для выделения вторичных мелкодисперсных фаз (нитридов) и их равномерного распределения в металле, получения более благоприятной формы неметаллических включений, повышения дисперсности дендритной структуры, затормаживания рост азерна при нагреве стали в процессе термической обработки, уменьшения содержания вредных примесей, газов и др.
Например, модифицирование низкоуглеродистой трубной стали марки 12Х1МФ предложенным модификатором улучшает не только пластичность и ударную вязкость стали, по и повышает на 25 — 40% ее прочностные характеристики. При модифицировании фасонных отливок было установлено, что все стальные отливки имели мелкозернистую равноосную структуру. Модифицированный чугун имел шаровидную форму графита.
Комплексный модификатор, содержащий кальций, ванадий, марганец, алюминий, нио20 бий, бор, кремний и железо, отл и ч а ю щ и йс тем, что, с целью обеспечения повышения пластических и прочностных свойств обрабатываемого металла, в него введены азот, магний и литий при следующем соотношении ком25 понентов (в вес. % ):
Магний 2 — 5
Кальций 5 — 15
Литий 0,1 — 5
Азот 0,5 — 1,5
Ванадий 1,8 — 4,0
Марганец 6 — 20
Ниобий 0,01 — 5
Алюминий 0,2 — 10
Бор 0,5 — 5
35 Кремний 1 — 28 железо Остальное
