Лигатура

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик

r > 536247

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.08.75 (21) 2168000/02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.11.76. Бюллетень М 43 (45) Дата опубликования описания 21.01.77 (51) М.Кл. С 22 С 35/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УД К 669.168 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. В. Рябчиков и В. Я. Щедровицкий (71) Заявитель

Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (54) Л И ГАТУРА

РЗМ

Аl

Ng

Са

Ва

Sr

Si

30,0 — 60,0

3,0 — 15,0

0,5 — 15,0

0,1 — 6,0

0,5 — 30,0

0,5 — 30,0

0,1 — 15,0

30,0 — 50,0

Остальное

Предлагаемое изобретение относится к металлургии, а именно к произодству лигатур с редкоземельными металлами (РЗМ) для легирования чугуна, стали и сплавов.

Известна лигатура следующего состава, вес о/о .

При относительно высокой концентрации редкоземельных металлов и концентрации кремния до 50о/о наличие в лигатуре металлов, восстанавливаемых из прочных соединений (Аl, Mg, Са, Ва, Sr), затрудняет, а в случае использования сульфатного щелочноземельного сырья, делает невозможным получение ее эффективным углетермическпм методом.

Опытными плавками в печах мощностью

160 — 1200 ква установлено, что введен не в шихту окислов алюминия и магния или сульфатных концентратов бария и стронция приводит к снижению всех технико-экономических показателей и зарастанпю ванны печи тугоплавкпми полупродуктами. Это связано с образованием прочных высокотемпературных окисных соединений и сульфидов.

При углетермическом процессе наиболее технологична выплавка лигатуры Si — Ca—

РЗМ с .концентрациями; кремния более 50, а железа до 10о/о. Ограничение концентрации

10 железа обусловлено незначительной растворимостью Р3М в .нем, уменьшением температуры в ванне печи, ухудшением условий восстановления редкоземельных металлов и, как следствие, уменьшением количества РЗМ в

15 сплав. При этом образующийся в небольших количествах шлак неудовлетворительно отделяется от металла, что загрязняет лигатуру, она рассыпается при хранении на воздухе и дополнительно теряются РЗМ. Выплавку лп2О гатуры Si — Са — РЗМ проводят бесшлаковым углетермическим процессом с высоким (95—

97 /о) извлечением РЗМ в сплав. Полученный сплав содержит 20,0 — 45,0о/о РЗМ, 1,5 — 15,0о/о

Са 51 0 630о/о Si, 1,5 80о/о Ре.

При введении лигатур типа Si — РЗМ и

Fe — Si — РЗМ в металлический расплав, из-за высокого химического сродства кислорода и редкоземельных металлов, последние расходуются в основном на раскпсление, тогда как главное назначение РЗМ вЂ” микролегирова536247

Формула изобретения

Кальций 0,5 — 30.0

Алюминий 0,5 — 5,0

Кремний 51,0 — б5,0

Железо 1,0 — 10,0

Редкоземельные металлы Остальное

Кальций 0,5 — 30,0

Кремний 51,0 — б5,0 .Алюминий 0,5 — 5,0

Железо 1,0 — 10,0

Редкоземельные металлы Остальное.

Составитель О. Веретенников

Редактор Л. Гребенникова Текред Е. Петрова Корректор И. Симкнна

Заказ 1152/1735 Изд. № 332 Тираж 764 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, 7К-35, Раушскан наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фнл. пред. «Патент» ние металла. Введение в состав лигатуры элементов с относительно низкой стоимостью и обл,адающих более вы соклм сродством к кислороду, способствует увеличенлю степени использования РЗМ как микролегпрующпх металлов. Таким элементом является кальций.

Кроме того, кальций способствует более равномерному распределнию элементов в сплаве вследствие образования комплексного c»ëèдида Ln,.Ca„Si, что установлено металлографи еским и рентгеноскоппческим методами.

Повышение концентрации кремния, обеспечивающего образование прочных силицидов

РЗМ и кальция, способствуют восстановлению их из сырья с высоким извлечением в сплав.

С целью повышения эффективности сплавов с редкоземельными металлами и сквозно10 использования РЗМ, а также снижения их стоимости, лигатура содержит, вес. %:

В качестве РЗМ может быть использован л антан. П;р и м е р. Лигатуру с редкоземельными металлами выплавляют углетермическим методом в электродуговой печи. Используют шихту, содержащую окислы редкоземельных металлов, газовый уголь и кварцит. После проведения процесса выплавки получают лигатуру следующих составов:

1) 17,б вес. % РЗМ, 57,2 вес. % крем.шя, 5 14,8 вес.",р кальция, 2,3 зес. % алюминия, 7,5 вес.% железа.

2) 32,4 вес. % РЗМ, 52,0 вес. % кремния, 9 2 вес. %,кальция, 1,8 вес. % алюминия, б,0 ве-.. % железа.

10 3) 43,1 вес. % РЗМ, 53,9 вес, % кремния, 1,7 вес. % кальция, 1,2 вес. /р алюм пния, 2,1 вес. /р железа.

Данные составы лигатур обеспечивают высокую степень извлечения РЗМ при выплав15 ке и уменьшение окисления алри легировании металлов, а также высокую эффективность их воздействия на металл.

Лигатура, содержащая редкоземельные металлы, кальций, железо, алюминий и кремний, отличающаяся тем, что, с целью увеличения сквозного использования РЗМ и снижения стоимости, компоненты взяты в следующем соотношении, вес. %: