Сплав для легирования стали

 

Союз Совет«них

Социалистических

Раслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Св П%ЛЬСТВУ (61) Дополнительное к аат. «вид-ау (22) 3аювлеио 229%78. (21) 2666102/22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 23.08,81, Бюллетень N931

Дата опубликованию описанию 2308.81 (51)М. Кл.

С 22 С 35/00

Гасударственный кеннтет сс.ср не делан нзебретеннй н еткрытнй (53) УДК 669.15-198 (088.8) (72) Авторы изобретению

Г. A. Кошкин, В ..А, Вихлевщук, С, Г.

Г. С. Андрюхин, A. С, Стороженко, Н.

A. A. И ель ниченко, С. И. Голодов, Г, В. И. Шейгам и И. В. Пандурский (71) Заявитель (54) СПЛАВ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ ется сплав для легирования стали 2) следукв его состава, вес.8:

Ванадий 36-49

Азот 4-15

Углерод 0i 1-3

Иарганец О, 5-10

Железо Остальное

Недостаток известного сплава заключается в том, что он оказывает слабое влияние на величину и форму неметаллических включений, в связи с чем он не позволяет значительно повысить пластичность, ударную вязкость и корроэионную стойкость легируемой стали.

Цель изобретения — повышение пластичности, ударной вязкости и корроэионной стойкости стали. г

Поставленная цель достигается тен, что.известный сплав для легирования стали, содержащий ванадий, углерод, азот и железо, дополнительно содержит хром при следующем соотношении компонентов, вес.8г

Ванадий 36-49

Углерод 0,1-3

Азот 4-13

ХРоМ 0,5-10

Железо Остальное

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано для легирования стали ванадием и азотом.

Известен сплав для легирования стали $1) при следующем соотношении компонентов, вес.8:

Ванадий Не менее 38

Углерод Не более 1

Кремний 3,5

Фосфор 0i 25

Сера 0,15

Алюминий 2 15

Иьшьяк 0,05

Железо Остальное

Недостатком этого сплава является сравнительно высокая температура плавления (около 1470ОС), что приво- 2О . дит в ковше к низкому и нестабильному усвоению ванадия (70-848).

Кроме того, при применении сплава для легирования сталей с нитридным упрочнением появляется необходи- 25 мость в дополнительной операции легирования стали азотом за счет ввода азотированного марганца, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту явлю- ЗО

Грищенко,"

И.: Эпштейн,, А; Фадеев, ) . ; (857289

Таблица 1

Известный сплав

Предлагаемый сплав

1 1 ) Показатели

1 2 3 4

1, Ингредиенты, вес.%:

Ванадий

40,5

49 45 36 40

13 7 4 9,0

9,0

Азот

Углерод

Хром

Марганец

1 4 0 1 1 0

1,0

3,0

6058,2

8,0

2. Расход сплава, кг/т

3,1 3,5 5,0 4,0

4 ° 0

Использование этого сплава поэв ляет значительно повысить качество стали за счет улучшения морфологии неметаллических включений и повыше.ния пластичности, ударной вязкости и стойкости против атмосферной коррозии, Пример. Сталь 15Г2АФ выплавляют в 1,5 т электропечи. Производят по две опытные (на каждую партию предлагаемого сплава) и три сравнительных (с использованием известного сплава) плавки.

Легирование и раскисление металла производят в ковше ферромарганцем, 65%-ным ферросилицием и предлагаемым или известным сплавами. 35

Химический состав и расход предлагаемого и известного сплавов приведен в табл. 1.

От каждой плавки по одному слитку прокатывают на полосу толщиной 12 мм, 2О

Прокат нормализуют при температуре

950оС с выдержкой 18 мин, Охлаждение производят на воздухе.

От нормализованного проката отбирают пробы для определения химическо- 2 го состава стали и исследования неметаллических включений. Изготовляют поперечные образцы для механических испытаний при растяжении на ударную вязкость при температурах -40 и .-70РС и испытаний на корроэионную стойкость ЗО

Химический состав стали и оксидной фазы, а также данные о размере и форме оксидов приведены в табл, 2, Сравнительные исследования на склонность к атмосферной коррозии проводят на однотипных образцах (изготовленных из полосы толщиной

12 мм) во влажной атмосфере, Результаты механических и корроэионных испытаний образцов стали

15Г2АФ с нитридным упрочнением, полученной с использованием предлагаемой и известной лигатуры, приведены в табл. 3.

Приведенные в табл. 1-3.данные . свидетельствуют о том, что при микролегировании стали с нитридным упрочнением, использование сплава предлагаемого состава, благодаря наличию хрома в оксидной фазе, позволяет изменить в металле фазовый состав оксидов, уменьшить их размеры и получить более благоприятную (глобулярную) форму неметаллическйх включений по сравнению с применением известного сплава. указанные преимущества при микролегировании стали 15Г2АФ предлагаемым сплавом обусловлены улучшением пластических свойств (относительного удлинения и ударной вязкости при отрицательных температурах) и корроэионной стойкости проката,, 857289

Т а б л и ц а 2

Предлага емый сплав

Диаметр окси дов, Химический состав стали, Ъ

Состав оксидной фазы, В

Плав ка

5 10 FeO Сг О>

МпО

Сг

Si Ч

Мп

Плавки с предлагаемым сплавом

1. 1,13 1,45 0,05 0,12 0,017 0 030 36-40 35-50 7-15 6-15 12-20 1-2

2. 2 0 16 1,26 0,06 0 13 0,018 0,021 35-38 34-49 8-15 5-14 17-21 1-2

3. 3 0,14 1,41 0,05 0,14 0,016 .0,003 35»40 30-45 10-15 5»10 12-17 2-1

4. 4 0,18 1,35 0,07 0,12 0,019 0,032 35-37 31-48 9-14 5-15 12-19 1-2

5. 1 0,17 1,46 0,08 0,12 О,О21 0,031 36-39 30»50 5-12 10-15 16-21 2-1

6. 2 0 16 1,38 0 06 0,13 0,020 0,022 38-41 34-50 6-15 10-15 15»21 2-1

7. 3 0,12 1,55 0 05 0,14 0,019 0,003 37-40 33-50 5-14 5-9 12-20 2-1

5-15 5-15 12-21 1-2

Плавки

0,13 1,28 0,07 0,14 с известным сплавом

О, 0016 42-49 36-48

30-35 4-5

26-34 3-5

12-1 5

40-48 40-50 11-15

0,17 1,40 0 05 0 13 0 021

40-50 35-50 10-15 - 25-36 3-5

0 ° 15 1ю44 Ою07 Ою14 01022 а

Таблица 3

Плавка

Стойкость против общей коррозии по влажной атмосфере (потери массы образца

s г/м сут,) У дарная вязкость, кгм/см при температурах, оС

-40

Относительноее удли нение

4;,а

Временное сопротивление, кг/мм .

-70

Плавки с предлагаемым сплавом

59-63

58-63

60-63

1 1 45 49

2 2 45 49

3 3 47-49

23-25 8,0-10 5 7у 3-9,0

7,5-9,1

24-25 8, 5-10, 1

24-25 8,8 10,3 -7,7-9,2

23-25 8,4-9,5

4 4 46-49 59-63

8,0-9,0

58-62

5 1 45 48

6 2 45 47

7 3 46-49

8 4 45-49

23-25 8 3-9,4 8,1-9,2

8,2-9,0

58-61 24-25

7,8-9,0

58- 62

59-63

8ю5 10ю5 7r5 9t2

8, 2-1 О, 5 7, 3-9, 2

24-25

23-25

8 ° 4 0 15 1,43 0,07 0,14 0,022 0,032 35-40 30-50

9 °

10, 11.

: Предлагаемый сплав екучести, кгс/мм

Механические свойства в поперечном направлении редел

Отношение длины оксидов к их диаметру н

0 5-0,9

0,7-0,9

0,7-0,9

О, 5-0,8

0,6-0,9

0,6-0 8

0,6-0,8

0,5-0 9

857289

Продолжение табл. 3

Механ . еские свойства в поперечном направлении

Предлага емый сплав

Плавка

Ударная вязкость кгм/см

2 при температура, С

Предел текучести, кгс/мм

Относительное удлинение

d -,з

Временное сопротивление кг/мм

-40

-70

Плавки с известным сплавом

58-61 18-20 3,1-4,8 2,8-4,8

1,2-1,4

1,3-1,5

1,2-1,5

44-48

45-49

44"49

59-62

58-62.

18-20 3, 1-5,0

18-21 3, 1-5, 2

2,5-4,5

2,5-4,8

Азот

Хром

Железо

4-13

О, 5-10

Осталь ное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе г

1. ГОСТ 4760-49.

2, Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2639514/02, кл, С 22 С 35/00, 1978, Составитель Т. Платицина

Редактор В. Лазаренко Техред С. Мигунова Корректор Ю, Макаренко.

Заказ 7153/44 Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Формула изобретения 20

Сплав для легирования стали, содержащий ванадий, углерод, азот и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения пластичности, ударной вязкости и коррозионной стой- 5 кости стали, он дополнительно содержит хром при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Ванадий 36-49

Углерод 0,1-3

Стойкость против общей коррозии по влажной фгмосфере (потери массы образца в г/м,сут.)