Лигатура для раскисления и легирования сталей и чугунов

 

,iiI559992

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сове Соеетаких

Социалистические

Реенублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.03.76 (21) 2331164/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 04.07.77 (51) М. Кл. С 22С 35/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР пе делам изобнетений (53) УДК 669.15 292 782 74 26 295 784 786 891-198 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения

А. А, Филиппенков, Ф. С. Раковский, Г. И. Фугман, В. И. Довгопол, Л. А. Смирнов, И. H. Губайдуллин, Л. Е. Колпаков, Ф. А. Хомяков, А. В. Густомесов, В. А. Ровнушкин, Л. И. Берштейн, Л. Х. Ройтман и Б, Н. Ларионов (71) Заявитель (54) ЛИГАТУРА ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛЕИ

И ЧУГУНОВ

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к составам ванадийсодержащих лигатур для раскисления и легирования сталей и чугунов.

В настоящее время раскисление и легирование жидкой стали и чугуна осуществляют в основном ферросилицием, ферромарганцем и феррованадием.

Недостатком применения перечисленных ферросплавов является высокий угар ванадия (до 300/О), а также недостаточная в ряде случаев стабильность химического состава и раскисленность стали, что влечет за собой ухудшение служебных свойств стальных отливок.

Известна ванадийсодержащая лигатура для легирования чугуна и стали, имеющая следующий состав, вес. :

Ванадий 15 — 35

Кремний 1,5 — 2,5

Марганец 7 — 20

Хром До 5

Углерод 0,5 — 1,5

Азот 3 — 8

Алюминий До 3

Железо Остальное

Такая лигатура содержит довольно много основного легирующего компонента (15 — 350/О ванадия), но не содержит титана, что обусловливает более слабое действие ее на повышение механических свойств стали.

Известна ванадийсодержащая лигатур"имеющая следующий состав, вес. О/О.

Ванадий 5 — 14

Кремний 5 — 30

Марганец 5 — 25

Хром 1 — 3

Титан 0,1 — 2,0

Угле р о д 0,2 — 4,0

Азот 0,01 — 0,40

Железо Остальное

Эта лигатура за счет содержания титана и азота обеспечивает повышение механических свойств и эксплуатационных характеристик литых деталей пз ванаднйсодержащих сталей благодаря повышенному содержанию кремния, позволяет на 7 — 100/, повысить усвоение

20 ванадия жидким металлом.

Однако низкое содержание в такой лигатуре основного компонента — ванадия (в среднем около 100/О) и полное отсутствие кальция обусловливает ее большие расходы и охлаж25 дающее воздействие на жидкий металл (особенно при легированпн стали в ковше), что заметно ухудшает жидкотекучесть, особенно при заливке тонкостенных отливок сложной ко н фигур а ции.

559992 а„кгсм/смз при температуре, С

Содержание в лигатуре

Са %

GT кгс/мм кгс/мьР

0 — 60

+20 — 40

35,4 132

46,2 135

48,6 133

50,1 139

48,1 142

41,1

6,9

3,8

56,2

24,1

10,1

0,05

28,2

12,0

41,0

4,9

56,0

8,0

42,6

8,2

2,5

28,9

14,5

6,7

57,2

6,2

5,0

58,2

43,0

29,9

13,6

7,8

6,1

13,2

6,9

42,5

8,0

29,1

57,9

Составитель И. Чепикова

Техред И, Карандашова Корректор Л. Брахнина

Редактор 3. Ходакова

Заказ 1457/11 Изд. № 481 Тираж 778 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Целью изобретения является понижение угара ванадия, снижение температуры плавления лигатуры и повышение механических свойств сталей, особенно их хладостойкости.

Это достигается тем, что в предлагаемый состав ванадийсодержащей лигатуры дополнительно введен кальций при следующем соотношении компонентов, вес. :

Ванадий 15 — 50

Кремний 5 — 50

Марганец 0,5 — 4,9

Хром 0,5 — 3,0

Углерод 0,5 — 3,0

Титан 0,05 — 5,0

Азот 0,01 — 0,20

Кальций 0,005 — 5,0

Железо Остальное

Лигатуру присаживают в жидкую сталь в расчетном количестве в процессе плавки или выпуска в ковш, Из таблицы видно, что присадка в сталь

20ПФЛ лигатуры оптимального состава (2,5% Ca) позволяет поднять ударную вязкость при — 60 С на 40%, Повышение содержания кальция выше 5% не приводит к дальнейшему повышению хладостойкости стали.

Формула изобретения

Лигатура для раскисления и легирования сталей и чугунов, содержащая ванадий, кремний, марганец, хром, углерод, титан, азот и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения усвоения ванадия, снижения темВ процессе растворения лигатуры в жидком металле ванадий, азот, титан и углерод образуют нитриды и карбонитриды ванадия и титана, которые при заданном соотношении компонентов обеспечивают получение необходимых гарантируемых механических и эксплуатационных характеристик стали, Введение кальция в лигатуру необходимо для получения стали повышенной хладостойкости.

Примером может служить сталь марки

20 ПФЛ, раскисленная и легированная разработанной лигатурой, содержащей 0; 0,05;

2,5; 5,0 и 8,0% Са. Плавка стали производится в 300-килограммовой индукционной печи, 15 лигатура вводится в ковш пофракционно.

Механические свойства при различном содержании кальция в лигатуре, полученные на образцах, вырезанных из стандартных трефо20 видных проб, приведены в таблице. пературы плавления лигатуры и повышения хладостойкости стали, она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес. %:

25 Ванадий 15 — 50

Кремний 5 — 50

Марганец 0,5 — 4,9

Хром 0,5 — 3,0

Углерод 0,5 — 3,0

30 Титан 0,05 — 5,0

Азот 0,01 — 0,20

Кальций 0,005 — 5,0

Железо Остальное