Сплав для легирования и модифи-цирования
(п)852954
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Спдиалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.05.79 (21) 2763737/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень ¹ 29 (45) Дата опубликования описания 07.08.81 (51) М. Кл з
С 22С 35/00
Государствеииый комитет
СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 669.15-198 (088.8) (72) Авторы изобретения А. Я. Дейнега, В. И. Минакова, А. В. Скляр, В. А. Ф4щюв",." -.
Г. А. Федьков, Л. Б. Черепинский, В. И. Черкашин, Ю.."альте и Г. Ю. Шульте (71) Заявители Запорожский машиностроительный институт им. В. ЧубНя и Всесоюзный научно-исследовательский и проектный "тптсттттут-— титана (54) СПЛАВ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству стали и чугуна.
Известен сплав для легирования и модифицирования стали следующего состава, вес. %:
Магний 7,5 — 15
Кальций 0,1 — 1
Титан 8 — 16
Марганец 1 — 2
Хром 1,2 — 2
Ванадий 0,5 — 3
Алюминий 5 — 15
Цирконий 2 — 4
Медь 5 — 10
Ниобий 0,3 — 1,0
Тантал 0,01 — 0,1
Железо Остальное (1)
Такой сплав недостаточно повышаетуровень физико-механических свойств стали и чугуна и раскисляет металл.
Целью изобретения является снижение содержания кислорода и повышение физико-механических и эксплуатационных свойств стали и чугуна.
Цель достигается тем, что сплав, содержащий магний, кальций, титан, марганец, хром, ванадий, алюминий, цирконий, медь, ниобий, тантал, железо, дополнительно содержит натрий, калий, углерод, хлор, скандий, кремний при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Углерод 2 — 6
Магний 2 — 5
Кальций 0,5 — 2
Титан 1 — 7
Марганец 1 — 3
Хром 0,3 — 2
Ванадий 0,2 — 1
Алюминий 1 — 8
Цирконий 0,4 — 2
Медь 0,1 — 0,5
15 Ниобий 0,2 — 1
Тантал 0,03 — 0,1
Натрий 3 — 15
Калий 1 — 7
Кремний 0,5 — 5
20 Хлор 30 — 45
Скандий 0,01 — 0,1
Железо Остальное
Натрий, калий и скандий подобно кальцию активно дегазируют металл, глобуляризируют неметаллические включения и повышают уровень физико-механических и эксплуатационных свойств стали и чугуна.
852954
Предлагаемый состав сплава, который получается в виде твердых хлоридных отходов титано-магниевого производства, оп,робован на сталях и чугунах.
5 Были проведены опытные плавки стали
ЗОЛ и чугуна СЧ15-32 в индукционной печи с основной футеровкой емкостью 60 кг.
Исследовали влияние известного (1) и предлагаемого (2, 3, 4) сплавов на свойст10 ва стали и чугуна (см. табл. 1).
Т аблица 1
Химический состав сплава, вес. %
Сплав
V А1
Мп
Сг
Sc
Zn Cu
К Sl С!
Са
Та
Т!
Осталь1,0
0,5
0,2 1,0
0,6 3,5
1,0 6,0
0,4 0,1
1,2 0,3
2,0 0,5
3,0 1,0 0,5 30
9,0 4,0 2,75 37,5
0,2
0,03
0,01
0,5
1,0
2,0
2,0 ное
1,25
2,0
0,6
0,065
4,0
0,055
3,5
1,25
4,0
3,0
2,0
5,0
15,0 7,0 5,0
1,0
О,!
0,10
2,0
7,0
6,0
Осталь0,4 0,1
1,2 0,3
2,0 0,5
3,0 1,0 0,5
0,01
2,0
0,5
1,0
0,2 1,0
0,6 3,5
1,0 6,0
0,03
0,5
0,2
2,0
1,0 ное
9,0 4,0 2,75 37,5
15,0 ?,О 5,0 45
0,065
4,0
3,5
l,25
2,0
1,25
0,055
4,0
0,6
2,0
1,0
6,0
2,0
7,0
3,0
0,1
0,10
5,0
1 — известный сплав
При выплавке стали и чугуна применяли фракционный отбор металла из печи в тридцатикилограммовые ковши. Это позво- 15 ляло за счет постоянных химического состава и температуры исключить влияние посторонних технологических и металлургических факторов и обеспечить проведение опытов в чистом виде. 20
Физико-механические свойства стали ЗОЛ и чугуна СЧ15-32, модифицированных известным (1) и предлагаемым (2, 3, 4) Свойства стали и чугуна
Предел прочности при растя>кении, кгс/мьР
Ударная вязкость при
40 С кгсм/см
Стрела прогиба при изгибе, мм
Ударная вязкость при
20 С, кгсм/см
Предел прочности при изгибе, кгс/мм
Относительное сужение, о
Предел текучести, кгс/им
П Co eP a ние кислорода, %
Относительное удлинение, %
Марка стали и чугуна
Сплав
Сталь
ЗОЛ
То же
4,4
6,0
38,5
58,5
40,8
0,0040
23,1
7,2
42,0
63,6
0,2 — 0,0029 — 0,3
9,5
50,7
26,2
7,1
43,5
63,0
50,1
9,3
0,0028
0,0029
25,7
6,9
45,1
50,4
9,0
66,0
25,4
Чугун
СЧ 1,5-32
3,6
20,2
0,039
43,9
4,5
27,9
0,4 в 0,031 — 0,5
То же
52,5
4,6
28,5
0,030
53,0
53,5
4,6
0,031
30,5
Углерод и кремний в комплексе с алюминием, марганцем, титаном, кальцием усиливают их раскислительную способность, в результате чего в металле уменьшается содержание кислорода.
Хлор в соединении с алюминием, натрием, калием, кальцием и другими элементами при температуре жидкого металла образует соединения, которые, выделячсь из металла, хорошо дегазируют сталь и чугун и тем самым уменьшают количество неметаллических включений. сплавами, приведены в табл. 2. Как видно из данных табл. 2, уровень механических свойств стали и чугуна, обработанных предлагаемым сплавом, превышал уровень свойств металла, модифицированных известным сплавом. При этом содержание кислорода для стали и чугуна соответственно уменьшалось с 0,004% до 0,0028 — 0,0029% и с 0,0039% до 0,0031% — 0 0032%. Следует отметить, что 1 т предлагаемого сплава в 5 — 7 раз дешевле известного.
Таблица 2
852954
Формула изобретения
Составитель Т. Платицина
Техред М. Гайдамак Корректоры: Т. Добровольская и Е. Осипова
Редактор Л. Павлова
Заказ 1804/ll Изд. Мв 499 Тираж 694 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Сплав для легирования и модифицирования, содержащий магний, кальций, титан, марганец, хром, ванадий, алюминий, цирконий, медь, ниобий, тантал, железо, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания кислорода и повышения физико-механических свойств стали и чугуна, он дополнительно содержит натрий, 10 калий, углерод, хлор, скандий, кремний при следующем соотношении компонентов, вес. %.
Углерод 2 — 6
Магний 2 — 5
Кальций 0,5 — 2
Титан 1 — 7
Марганец 1 — 3
Хром 0,3 — 2
Ванадий 0,2 — 1
Алюминий 1 — 8
Цирконий 0,4 — 2
Медь 0,1 — 0,5
Ниобий 0,2 — 1
Тантал 0,03 — 0,1
Натрий 3 — 15
Калий 1 — 7
Кремний 0,5 — 5
Хлор 30 — 45
Скандий 0,01 — 0,1
Железо Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Ма 377391, кл. С 22С 35/00, 1973.
