Лигатура для модифицирования стали

 

у

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1 1) 529252

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ну (22) Заявлено 02.07.75 (21) 2151864/01 с присоединением заявки N (23) Приоритет(43) Опублнковано25.09.76. Бюллетень № 35 (45) Дата опубликования описания 29.11.76 (51) M К! 2

С 22 С 35/00

Государственный комитет

Совета Министраа СССР

Il0 делам изооретений и открытий (53) УДK 669. 15 855

794 71 293 26

78 2-1 98 (О88.8 ) (72) Авторы К. К. Жданович, В. Т. Сулименко, Г. А, Шахов, изобретения В. М. Кунгуров, В. Д. Косынкин, В. В. Супруненко, М, А. Рысс, В. П. Зай!ко и B. И. Жучков (71) Заявитель (54) ЛИГАТУРА ДЛЯ МОДИФИБИРОВАНИЯ СТАЛИ

Изобретение относится к области черной!

Металлургии, а именно к ферросплавам на основе кремния, содержашим редкоземельйые металлы, используемым для модифицифования металлов. 5

Известна лигатура для раскисления и M)-! дифицирования стали следуюшего состава, вес. %:

Редкоземельные металлы 0,5-15

Алюминий 50-99,7 l0

Кальций О, 2-8

Литий О, 3-8

Барий О, 2-2

Железо 0,5-20 (11.

Укаэанная лигатура не обеспечивает од-1 новременного увеличения пластичности и прочностных свойств стали.

Наиболее близкой к изобретению по тех

Йической сушности и достигаемому эффекту является лигатура для модифицирования ста- 20 ,ли следующего состава, вес. %:

Редкоземельные металлы 10-30

Иттрий 2-15

Алюминий 0,5-15

Железо 10-30 25

Кремний Остальное f 2)

Недостатком известной л!сгатуры являетр ся то, что при увеличении пластичности мо дифицированной стали наблюдается снижение прочностных свойств.

Так, сталь 45л после модифицирования .этой лигатурой имеет следуюшие свойства:

Предел текучести 37,5 кгс/мм2

Предел прочности . 63,0 кгс/мм

Относительное удлинение 17, 1 %

Относительное сужение 42,0 %

Ударная вязкость 5,9 кгсм/см

Бель изобретения — повышение пластичности и прочностных свойств стали.

Это достигается тем, что предлагаемая лигатура дополнительно содержит ниобий и хром при следуюшем соотношении компонент» тов, вес %: редкоземельные металлы 10-30

Иттрий 2-15

Алюминий О, 5-15

Железо 10-3 О

Ниобий 5-4 О

Хром 0,5-10

529252

Таблиц".1

Состав лигатуры, вес, %

0,5

5,0

30,0

20,0

10,0

30,0

15,0

2,0 ост.

5,0

25,0

40,G

10,0

10,0

10,0

0,5

2,0

10,0

0,5

L5,0

30,0

30,0

20,0

5 0

15,0

15„0

5,0

10,G

5,0

25,0

40,0

10,0

10,0

0,5

Таблица 2

Механические свойства стали

Относительное длинение, %

Относи- Ударная тельное вязкость сужение, % кгсм/см

Предел текучести, кгс/ мм

Предел проч2 ности, кгс/мм

41,0

42,5

75,3

17,2

6,0

44,5

17,5

6,4

7 7>8

46,8

Кремний Остальное

В процессе термообработки (закалка и высокий отпуск) находяшиеся в растворе железа ниобий и хром и образовавшиеся карбиды ниобия и хрома повышают прочностные характеристики стали.

Максимальное значение предела прочности и предела текучестисмешаются в сторону понижения температур отпуска, что способствует приданию питому изделию одновременно высокой пластичности и прочности.

Лигатуру получают при восстановительной плавке окислов редкоземельных металлов и иттрия, кварцита, глинозема и железной стружки с последуюшей присадкой в расплав хрома и ниобия, При модифицировании лигатуру в количестве 1-3 кг на тонну жидкой стали вводят в ковш во время выпуска металла из печи. Лигатура усваивается жидким металлом с высокой скоростью. Модифицирован ный металл разливают в формы, изделия подвергают термообработке.

Пример. Свойства предлагаемой лигатуры были проверены эксперименталь но. Составы лигатур приведены в табл, 1

Лигатуры указанны c составов присажива= лись в количестве 1 кг на тонну стали марки 15 4, выплавленной в 50 кГ индукционной печи. Из опытной стали отливали трефовидные пробы, из которых готовились образцы, подвергаемые закалке в масле при 820оС и отпуску при 600 С, Затем образцы подвергали механическим испытаниям, Результаты испытаний механических щ свойств. стали представлены в табл. 2. Из таблицы видно, что прочностные свойства стали 45, обработанной предлагаемой лигатурой, сушественно выше по сравнению со свойствами стали, полученной с ис15 пользованием известной лигатуры, Значительное повышение прочностных свойств стали наблюдается при оптимальном содержании ниобия (25%) и хрома (5"c ) в лигатуре. При этом одновременно повышаются

2g пластические и прочностнЫе свойства модифицированной стали, Использование сталей, обработанных предлагаемой лигатурой с более высокими механическими свойствами, позволит суше25 ственно уменьшить вес выпускаека х деталей и машин, и сократить затраты на их изготовление примерно на 35 ;6.

52 3252!!родочл.ение табл. 2

78,5

17,4

43,0

42,8

6,2

42,0

46,5

75,5

17,3

6,2

78,3

1 7,5

43,9

6,8

43,0

76,4

17,5

42,5

6,1

0,д-15

1 0-30

5-40

0,5-10

Остальное

Ачюминий

Железо

Ниобий

Хром

К! )емний

Составитель Т. Платицина

Редактор Jl.,!(ашкова Техред М. Левицкая КорректорА, Гриценко

Заказ 5354/84 Тираж 764 По дписное !

П!!!!!ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 13О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППГ! "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Лигатура для модифицирования стали, содержащая ре дк озе мельные металлы, иттрий, алюминий, железо, кремний, о т— личаюшаяся тем,что,сцелью повышения пластичности и прочностных свойств стали, она дополнительно содержит ниобий и хром при следующем cooTношении компонентов, вес. %:

Редкоземельные металлы 10-30

Иттрий 2-1 5!!сточники информации, принятые во вн!

20 мание при зкспертизе:

1. Патент С!!!А, .Ь 3795505, N, кл.

75-55, 07.04.67, 2, Авторское свидетельство, ¹ 410123, М.кл. С 22 С 35/00, 13.03,72,