Сплав для раскисления и модифицированния стали
Сеоз Советских
Со 1иалистимеских
Республик (11) 57 3507 (61} Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 11.05.76(21) 2360468/02 с присоединением заявки №! -; (51) М. Кл, С 22 С 35/00 (23} Приоритет, Воудвротввнньй комвтвт
Соввтв Мнннотров СССР оо делам нзоорвтоннй и открмтнй (43} Опубликовано 25,09.77&оллетень ¹J35 (45) Дата опубликования оннсаннн 24.10.77 (53) ГДК 669.15 74 292 855 891 782-198(088.8) В, А. Ефимов, В. Б. Вихляев, H. Я. Ищук, В. В, Чебурко, B. A. Гарбуз, В. Л. Прптула, A. С. Дубровин, Н. A. Чирков, О. С. Горелкин, И. В. Лисов и A. В. Губин (У 1) Авторы изобретения (71) Заявитель
Институт проблем литья AH Украинской ССР (54) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И ИО,ОИФИБИРОВАНИЯ СТАЛИ
Изобретение относится к области металлургии и может использоваться при получении стали с повышенной деформационной способностью при высоких температурах.
Известен сплав 1)для раскисления и модифипирования стали следуюшего состава, вес.%т
М арганец 40-65
Кремний 15 — 25
Ванадий 3- 15 о
Железо Ос галь ное.
Недостатком известного сплава является то, что он не оказывает существенного влияния па распределение,-. состав и форму "гульфидньтх включений, во 1б многом определявших уровепы орячей пластичтюсти и деформационной: способности стали при высоких температурах. Особенно чувствительны к образованию горячих трещин углеродистые конструкционные стали,20 в которых жепезомарганцевые супьфидные и силикатные включения иэ-эа невысокой температуры плавления и повышенной склонности к растеканию по границам зерен спосрбствувот в значительной мере образованию 2б трешян при изготовлении металлоизделий ковкой, аолочением, горячей прошивкой a ltp.
Цель изобретения:повышение механических свойств стали при температуре
900-1100 С.
Это достигается тем, что предлагаемый сплав для раскисления и модиф прирования стали дополнительно содержит редкоземельные металлы и кальций при сцедуккцем соотношении компонентов, вес Лт
Марганец 16 - 28
Ванадий 8- 14
Редкоземельные металлы 6 - 15
Кальций 3-9
Желеэо 15 45, Введение в состав сплава редкоземели ных металлов и кальция обусловлено прежде Всего их аффективным совместным влиянием на изменения в распределении,, воставе и форме суль адных включений в с тали.
Обработка металла сплавом цредлагаемого состава приводит к формированию раэдробренных многофазных оксисульфвтдиых
57 3507
Таблице 1
Компонент
Марганвц
Ванадий
РМ3
35
2О
Остальщъе Остальное Остельное Остальное включений, супыфидная состеепякяаas которых представлена ппэночгп ми эбрезэваниямн, пе оксндах, содержеших окислы Ram ция. Сушестеенное влияние и формироваHHlf s. asé 6op.ее бпе QfTpBQ1 i x включений оказывает образование супьфидов кальция н редкоземельных металлов. Происходяшее при этом повышение межфезного натяжения температур начала плавления н растекания супь идов по границам зерен являются основной причиной повышения ппестпческих свойств металле пря высокой тем пера ту ре.
Одновремен)ю cci-местные присадки сталь ванадия, редкоземельных металлов и кальция оказывают значительное рафиннрующее воздействие на границы зерен от примесей, что в сочетании с нх модифицирующим влиянием на структуру приводит z ввозрасте ию прочности металла., 20
Ванадий оказывает эффективное влияние на повышение прочности стали также за счет микролегирования и дисперсионного упрочнения металла нитридамн и карбонитридами ванадия. 25
При внове редкоземельных .металлов и кальция в состав сплава меньше. нижнего редела (6%дня. РЗМ н ЗЪ для кеньцня они не оказывают положительного влииния на свойства стали. Наряду с удорожанием сплава, повышение содержаний редкоземеш ных металлов свыше 15% и какьция свыше
9% способс1;вует возрастанию экзотермичности сплава н приводит к черезмврнощ угару активных элементов. 35
Необходимо отметить, что эффективному протеканию npcmeccoe рестиорения рндкозвмельных м талпов и кальция р расплеве способствуют их совместные присадки с маргенцем и кремнием. Совместные присадки марганце с кремы ем, в свою очередь, предогврещеют образование в степи неметелпическнх включений типа хрупкие сипикеты", снижающих пластические свойства стали. Положительное влияние добавок кремния во многом определяется также прнденяем сппеву хрупкости. Важно и to, что наличие мерганпа и железа повышает степень извлечения кальция и редкоземельных металлов нрн выплавке сплаве из исходных шихтовых материалов. Одновременно жеаэлеэо, ма ганец и ванадий способствуют утяжелению сплава, что позволяет производить обработку стали кальцием и РЗИ непосредственно в стелеразливочном ковше.
Весьма пенным качеством совместных приседок в степь редкоземеаьных металлов ванадия н кальция является мелкозернистость стали н малая чувствительность к росту зерне при нагреве в аустеннтной облас ти. Это позволяет получать стали с болев высокими характеристиками прочности при сохранении высокой пластичности.
Раскисление н моаифицированне . стали сплавом предлагаемого состава осушествляют в ковше в количестве О,5-2 кг/т в зависимости Ьт мерки стели и ее раскислвния
an e . Расход -ea c a в сучае повышенного расхода алюминия на рас- кисление металла.
Химический состав сплавов для раскисления и модифицирования стали пряведен в табл.1.
57350 на горячеломкость стали проводят испытания на растяжение образцов в интервале температур 900-1100 С.
Механические свойства сталя 12Х1МФ при высокой температуре приведены в табл. 2.
Таблица 2
58 77
1,2
66 93 2 3 65
Раскисле 5,2 ная сялавом 1
Раскиолен- 5, 8 ная сплавом 2
70 85
2,2
82 98 4,8 70
80 96 4,7 78
1,9
Раскислен- . 5,4 ная сплавом 3
6п
2,1
8i 97 4 9 80
Раскислен- 5,5 нвя сплавом 4
Испытания проводят на низкоуглеродистой трубной стали 12Х1МФ, раскисленной в ковше сплавами известного и предлагаемого составов в количестве 1 кг/т. Для выяснения влияния эффективности раскисления
Как видно иэ результатов испытаний, применение сплава предлагаемого состава для раскислениа и модифипнрования низкоуглеродистых трубных сталей позволит повысить пластичность и практически в 2 раза прочность стали при температурах горячей де- 50 формацик металла, а благодаря сближению склонности стали к образованию горячих трешки, повысит качество и выход первосортных металлоизделий.
Формула изобретения
Сплав для раскисления и модифипирования стали, содержвший марганец, ванадий, кремний и железо, о т л и ч а ю ш и йс s тrеeм, что, с целью повышения механи- 80
I ческих свойств cram при температуре
900-1100 С, он допопнитепьно содержит редкоземельные металлы и кальций; при следуюшем соотношении компонентов, вес.%:
М aрганед 16 - 28
Ванадий 8- 14
Редкоземельные металлы 6,— 15
Кальций 3-9
Кремний 10 -35
Железо 15 — 45.
Источники информации, прянятые во внимание при экспертизе.
1, Авторское свидетельство СССР
N. 382734, кл. С 22 С 35/00, 1971.
