Сплав для раскисления,легирования и модифицирования стали

 

А. Я. Бродский, Ю.П. Сердитов, Я. И. Островс

Н.Ф. Кириченко, С. Г. Рыскина, С.Я. Спирин

Е. И. Арзамасцев, А.А. Лукьяненко, Г. 3. Зас

Б.Н, Гоголев и Г.Е. Гейнц (72) Авторы изобретения

Серовский завод ферросплавов и Уральский исследовательский институт черных мет (7l ) Заявители (54) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ, ЛЕГИРОВАНИЯ

И ИОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сплавам для раскисления, легирования и модифицирования стали.

Известен сплав (1 для раскисления и легирования стали следующего соста5 ва, вес. 4

Хром 1-40

Никель 6-20

Кремний 0,8-6,0

Углерод - 0,8-4,3

Кобал ьт 0,25-2,0

Железо Остальное

Недостатком известного сплава являются неудовлетворительные физико" . механические свойства обработанных сплавом сталей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо20 му эффекту является сплав (2g для раскисления, легирования и модифицирования стали, имеющий следующий состав, вес.В:

Хром 20-60

Никель 5-50

Кремний 5-50

Углерод 0,01-0,1

Железо Остальное

Недостатками этого сплава являются низкая прочность, пластичность и вязкость легированной сплавом стали, а также большой. угар легирующих элементов.

Сталь марки 15ХСНД, обработанная известным сплавом, имеет следующие свойства: временное сопротивление разрыву 54,3 кг/мм ; предел текучести 37,3 кг/мм 1.; относительное удлинение 23,34;.ударная вязкость 4 кгм/см при -60оС.

Сталь марки 15Х5 имеет после обработки известным сплавом следующие свойства: временное сопротивление разрыву 43 кг/мм, предел текучести

20 кг/мм ).; относительное удлинение

273; ударная вязкость. 12 кгм/см ). при

+20оС, оТносительное сужение 513.

1 50 15 15 2 0,055 0,7 Остальное

2 50 15 15 2 2,2 0,7

3 50,15 15 2 11 0 0 7

4 75 2 0 1 0,6 0,5 0,0125 75 г 01 06 05 04

6 75 2 01 06 0 5 075

7 55 0,01 25 8 1,3 0,65

Свойства сталей после обработки предлагаемым сплавом и угар элементов при обработке приведены в табл. 2.

Предложенный сплав используют для раскисления, легирования и модифицирования сталей марок 15ХСНД, 15Х5 и

40XC .

3 926056 4

Угар легирующих элементов при этом ний оказывает на металл десульфурисоставляет, Ф: марганец 30,5-32,4; рующее воздействие, выражающееся как хром 23,7-26,6, кремний 31,5-33,9, в удалении серы из металла,так и в алюминий 75. изменении формы сульфидов и более равЦель изобретения - повышение проч- номерном их распределении в объеме мености, пластичности и вязкости ста- талла. Как поверхностно-активный элео ли и снижение угара легирующих эле- мент, магний оказывает влияние на хаментов, рактер кристаллизации и макроструктуПоставленная цель достигается тем, ру стали, способствует измельчению что сплав для раскисления, легирова- 10 зерна. Все это приводит к повышению ния и модифицирования стали, содержа- пластичности и хладостойкости стали. щий хром, никель, кремний, углерод Введение магния сопровождается и железо, дополнительно содержит алю- его активным испарением..Наблюдающийминий и магний при следующем соотно- ся в результате этого барботаж способшении компонентов, вес. l: 15 ствует равномерному распределению леХром 50-75 гирующих элементов в объеме металла, Ни кель О, 01-15, 0 .. более полному удалению газов и немеКремний 0,1-25,0 таллических включений.

Углерод 0,6-8,0 Одновременное присутствие в сплаАлюминий 0,055-11,0 щ ве хрома, никеля, кремния, углерода, Магний 0 012=0 75 алюминия и магния обеспечивает полуЖелезо Остальное чение у стали высокого комплекса прочВведение в состав сплава алюминия од- ностных, пластических и вязких новременно с раскислением способству- свойств. Положительным моментом являет измельчению зерна в результате об- 2s ется также то, что легкоокисляющиеся разования мелкодисперсных нитридов металлы алюминий и магний введены в алюминия. Нитриды алюминия и мелко- состав утяжеленного легирующего сплазернистая структура приводят к упроч ва, что должно увеличить время коннению стали с одновременным повышени- тактирования их со сталью и степень ем ее хладостойкости и значительно Зв усвоения. уменьшают склонность стали к старению.

Ввод магния в сталь увеличивает Пример ы. В табл. 1 приведены степень ее раскисленности, благопри- составы предлагаемого сплава для ðàñ ятно влияет Hi3 изменение формы и ео- кисления, легирования и модифицировастава неметаллических включений. Маг- ния стали.

Т а б л и ц а 1

СосТВВ Содержание компонентов, вес.Ф

926056

Cl аА О

Ю

СЭ

СЛ аА

СЧ

Ю а

СЧ

6 9 а а

Щ а

°, 0О

-Ф а

М \

1

1 С.2 о

1 О сО

1 1

1

1

I

I а о

1о о

1С е5

1. K

1 l2

1 KCI

1

1 D ! о

I Ю

СЧ

1 +

10 X

T O а

Ф X

C(С

>i Y

1 I

I

1.

1

1 !

X

9

М

0а оае

X О о T

О .Ф

T C

1- 9 о 1С Ъ л ° аА

x o о х о л х

1- 9 о 1!

1 !

1

9 о о

1- 9

° 1 Z

-=1 а

С \

СЧ а О

СЧ.1 ! !

9 I

«t Х

9 Y

0 lX

X о

9 1=

У М

I 1 у о

С х .С.Э х, LA I

I

I !

1 С ае

Ф I» ч. о

СЛ х

СС\

4 1

1 I

I 1

1 1 ! cC

1 1

1 1

1 I

1 Vl I

1 .1

1 1

L. 1 о 1

3 °

1 1 ! с

X: I

I 1.а

1 Ъь 1

В 9С4 1

X9XX i

1- X0L

O Z C0W

Q. 9 Ф 1- 1

cc,ам! ь о а и о

В О

О .В о со

СЧ ° о л а а о

СЧ.:1 -:З а а а

00 LA СЧ

СЧ CV C4 е о. 1 1

0О а а л л

СЧ СЧ

С ГЪ О а о Оъ

С Ъ ъО О а

00 СО и в с(«=Й

X X

О D х х а а

C) LA а аА Л

In aA

О Е а а

CA

° — СЧ ъО СЧ а а

О Л л а

Ch СЧ

CV ГО

СЛ 00 а а

00 л

Л О

° °

О О 4ГЪ

СГЪ а ° l

СЧ

СГ! Ф Ъ

О СЧ а

° »

СЧ СЧ

:й LA

СС\

-Ф.

О 1 а 1

an I

aA I

Ю ° а

О I

C4 ) 1 и а О 1

6О I а

0 Ъ 1

1.1

1

1 1

I!

I а О !

1

СЧ 1 а

О 1

an I

I

Ф 1 а сО I е ) 1

1

С Ъ 1

СЧ т

I

0O l

С 1 I

1

О I х

Ю 1

1 I

1

26056

Формула изобретения

Составитель А. Соловей

Редактор В. Бобков Техреду Ж.Кастелевич Корректор " Коста

Заказ 2893/11 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 7: 9

Как следует из приведенных в табл. 2 данных, предлагаемый сплав обеспечивает в сравнении с известным сплавом снижение угара хрома .на 17"333, кремния на 27-443, алюминия на 13-333, увеличение временного co"" противления разрыву и предела теку" чести стали в 1,02"1,1 раэ, относительного удлинения и сужения в 1,12.

1,21 раз и ударной вязкости в 1,431,54 раэ.

Зкономический эФФект от использования предлагаемого сплава пример,но 1 рубль на тонну стали.

Сплав для раскисления, легирова" ния и модифицирования стали, содержащий хром, никель, кремний, углерод и железо, а т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыаения прочности, пластичности и вязкости стали и снижения угара легирующих элементов, он дополнительно содержит алюминий и магний при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Хром 50-75

Никель О, 01-15) 0

10 Кремний 0,1-25, 0

Углерод 0,6-8,0, Алюминий 0,855- I 1,0

Магний 0 012-0,75

Железо Остальное

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 564352, кл. С 22 С 35/00, 1969. уо 2. Патент ФРГ N 1813060, . кл, 40 Ь, 39/22, 1964.