Способ получения псевдосплава сталь - карбид титана

 

(19)SU(11)704188(13)A1(51)  МПК ⁶    _C21C5/52(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПСЕВДОСПЛАВА СТАЛЬ - КАРБИД ТИТАНА

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано для получения инструментальных сталей, обладающих повышенной ударной вязкостью и прочностью при сохранении уровня твердости. Известен способ получения псевдосплавов с повышенной ударной вязкостью и прочностью с определенным уровнем твердости, при котором материал получают путем приготовления порошковых смесей из карбида титана и порошков соответствующих марок стали (сталь 60Х6В3М, 70Х6ВЗМ, Р18) с последующим прессованием и спеканием образцов. Недостатком данного способа является то, что для получения мелкодисперсной структуры материала, обуславливающей его высокие механические свойства, порошок необходимо измельчать до размеров частиц 3-5 мкм. В таком состоянии металлические порошки взрывоопасны и технологический передел их затруднен. Кроме того, при порошковом методе получения заготовок в материал попадает значительное количество окислов, которые существенно снижают прочность и ударную вязкость материала. Промышленное производство порошков заданного состава отсутствует. Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является способ производства высокохромистой стали, заключающийся в смешении в ковше жидких расплавов 3 компонентов, при этом происходит восстановление рудного расплава за счет обезуглероживания высокохромистых отходов и низкоуглеродистого полупродукта. Недостатком указанного способа является то, что при смешивании металлических расплавов в ковше и последующей разливке происходит интенсивное охлаждение и затвердевание слитка, в результате чего фазообразование карбида титана, а также гомогенизация структуры сплава, обуславливающая получение требуемых физико-химических свойств, произойти не успевает. Целью изобретения является повышение ударной вязкости и прочности металла при сохранении его твердости. Поставленная цель достигается тем, что материал получают путем перегрева чугуна до 1650-1700^оС и на форсированном тепловом режиме работы печи в него в течение 5-10 мин присаживают ферротитан, предварительно подогретый в защитной атмосфере, например аргоне, до 900-1100^оС. П р и м е р. В индукционной печи типа ИСТ-016 (футеровка основная) расплавляют 70 кг чугуна, содержащего 3,8 мас. углерода, и перегревают до температуры 1650-1700^оС, тигель наполняют аргоном. Предназначенные для плавки 30 кг ферротитана нагревают в контейнере в среде аргона до 1100^оС и на режиме форсированного подогрева ванны присаживают в расплав чугуна равномерными порциями в течение 5-10 мин. После этого в расплав добавляют 2 кг феррохрома и перед разливкой раскиляют алюминием 0,1 кг. После 3 мин выдержки металл разливают в металлические или земляные формы. После упрочняющей термической обработки (закалка 840^оС в щелочь 150^оС) материал, содержащий 11 мас. карбида титана, имеет удельный вес 72 г/см³, σ_сж365 кг/мм², твердость HR_А 83, σ изгиба 270 кг/мм². Получаемый таким способом псевдосплав сталь карбид титана обладает высоким уровнем механических свойств и исключается необходимость трудоемкого производства мелкодисперсных металлических порошков. Экономическая эффективность производства предложенным способом псевдосплава сталь карбид титана заключается в снижении в три-пять раз стоимости 1 т металла по сравнению со способом производства, при котором используются порошковые материалы.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПСЕВДОСПЛАВА СТАЛЬ КАРБИД ТИТАНА, включающий нагрев шихты, ее расплавление, легирование, раскисление и выпуск металла, отличающийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и прочности металла при сохранении твердости, в качестве шихты используют чугун, после расплавления которого расплав перегревают до 1650 1700^oС и при этих температурах в него в течение 5 10 мин присаживают ферротитан, предварительно подогретый в защитной атмосфере, например в аргоне, до 90 - 1100^oС.