Азотсодержащая лигатура

 

Г

О П И (; А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическитт

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТГЛЬСТВУ

{60) Дополнительное к авт. свил-ву

P)() М К 2 (22) Заявлено 110676 (21) 2372030/22-02 с присоединением заявки _#_0 (23) Приоритет— (43) Опубликовано 2501.78.отоллетень ЭЙ 3 (45) Дата опубликования описания 120178

С 22 С 35/00

Гннцнротоонный ннмнтот

Сооотн тонннотрон ооСР но доната наойратоннй н отнрытнй (53) УДК

669 ° 189 (088 ° 8) Ю.М. Максимов, М.Х. Зиатдинов, Ю.С. Найбороденко, М,A Рысс, С.С. Шестаков, A.Ã. Мержанов и И.Н. Боровинская (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский институт прикладной математики

pl) заявитель и механики при томском ордена трудоного красного знамени государсгвенном университете им, В.В. Куйбышева (54 ) АЗОТСОДЕРЖЩАЯ ЛИГАТУРА!

7 — 10

5 — 7

Титан

Азот

)<елеэо и примеси (кремний, углеРод, алюминий, сера, фосфор и другие вещества) Остальное.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к ферросплавам и лигатурам для сталеплавильного производства., Для легиронания азотсодержащих сталей применяют аэотированный феррохром, полученный насыщением в азоте брикетов иэ преднарительно измельченного до крупности менее 0,2 мм углеродистого феррохрома после их обезуглероживания в твердом состоянии в вакууме. Такой сплав содержит свыше 60% хрома, менее 0,03% углерода, не менее 6% азота, не более 1% кремния, остальное железо и приме- Т5 си СЦ °

Недостаток лигатуры состоит н неравномерном распределении азота как пЭ сечению одного брикета, так и по разным брикетам, что затрудняет по- . ВО лучение стали с заданным содержанием азота. Кроме того, необходимость предварительного обеэуглероживания обусловливает высокое содержание кис. лорада и неметаллических включений в готовом сплаве. Ввиду высокой пористости брикеты насыщаются также водородом при охлаждении йа воздухе.

Однако такой процесс малопроизводителен и неэкономичен, сквозной расход электроэнергии даже без учета энергозатрат на дробление, помол, брикетирование при длительности цикла обезуглероживания 160-170 ч достигает 9700 квт ч/т.

Большинство этих недостатков можно устранИть путем использования в качестве исходного материала беэуглеродистого силикотермического феррохрома (2).

Однако, в этом случае не удается повысить содержание азота в сплаве более чем на 8%. Азот н сплаве распределяется неравномерно.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является лигатура с хромом состава, вес.%:

Хром 50 — 60

Однако такой сплав имеет низкое содержание азота, получение его слож но и стоимость высока.

589276

10 — 17

1 — 10

Азот

Кремний

7 — 25

Титан

95,80

2,10

0,02

68,50

8,90

0,90

0,20

0,027

0,014

0,10

0,021

0,019

0,0)6

0,003.

146 ост.

0,46

1,18

70, 32

100,0

100,0

100,0

Всего

Таблица 2

59,20

14,10

73,70

8,50

40,10

22,30

7,20

1,38

15,10

13,90

5,60

11,10

1,22

21,10

100,00

100,00

100 00

Bcего:

Цель изобретения — снижение удель;ного расхода лигатуры при легирова.нии стали.

Цель достигается выбором компонейтов лигатуры в следующем соотношении, вес.Ъ:

Хром. 40 — 80

Хром

Кремний Углерод

Сера

Фосфор

Железо

Алюминий

Титан

Исходные материалы (см.табл.1) измельчают в порошок крупностью 0,050<50 им и перемешивают в шаровой мельнице в соотношениях, обеспечивающих получение лигатуры заданного сос» тава. Смеси засыпают в реактор порциями по 5-10 кг. Рабочий объем реактора заполняют азотом, содержащим менее 0,1% кислорода при давлении

Хром

Титан

Кремний

Азот

Железо и примеси

Железо Остальное.

5 Лигатуру предлагаемого состава получают в реакторе высокого давления.

Состав исходных материалов для получения предлагаемой лигатуры, вес.%:

Таблица 1

3-100 атм. Затем смесь поджигают с помощью нагретой спирали иэ нихрома и навески порошка алюминия илн титана весом 10-20 r. Дальнейшее азотирование смеси осуществляют в самопод-

40 держивающемся режиме без внешнего подвода тепла.

Составы предлагаемых лигатур приведены в табл. 2.

589276

7-25

10-171-10

Титан

Азот

Кремний

Составитель В. Бреус

Техред Н.Бабурка Корректор С.Ямалова

Редактор Р. Пурнам

Заказ 343/19 Тираж 771 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, .г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для получения сплава с содержанием железа менее 10% берут порошок титана марки ПТЭМ.

Весь процесс получения лигатуры, включая загрузку смеси, собственно 6 процесс азотирования в режиме горения, остывание реактора и выгрузку готового продукта, занимает не более одного часа.

Лигатура получается в виде хорошо спеченных брикетов и не требует дополнительной обработки.

Предлагаемая лигатура может быть использована при производстве жаропрочных марФк сталей с азотом. )5

Полученную лигатуру испытывают азотированием стали, содержащей 10% хрома, 9% марганца, 0,25% азота в открытой высокочастотной индукционной печи емкостью 100 кг. Сталь предвари- 0 тельно раскисляют алюминием (0,10—

0,15%). 3а 10 мин до выпуска стали из печи при температуре металла 1620

1650 С ввели лигатуру Р 2(см,табл. 2) в количестве 1,9 кг.

Степень усвоения азота нри этом составляет 93,3%.

При легировании такой же стали известной лигатурой ее расход составляет 4,2 кг.

Q) Использование предлагаемой лигатуры позволяет в 2-2,5 раза уменьшить ее удельный расход по сравнению с известной лигатурой.

Формула изобретения

Аэотсодержащая лигатура для стали, Содержащая хром, титан, железо, кремний и азот, отличающаяся тем, что, с целью снижения ее удельного расхода при легировании стали, она содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%:

Хром 40-80

Железо Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Гасик Л.Н., Игнатьев В.С., Гасик М.И. Структура и качество промышленных ферросплавов и лигатур. Киев, Техника, 1975, с.138.

2. Журавлев H.Ì. и др. Сталь .

1976, Р 3, с.232-234.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 395478, кл. С 22 С 35/00, 1974.