Способ получения высоколегированных сплавов на основе хрома
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 16.03.81 (21) 3261235/22-02 (5 I ) M. Кл.
С 22 С 27/00 с присоединением заявки М
3ЬауйаратвеныН каинтет
СССР
О па даааи иэааретений и атхрьпий (23) Приоритет—
Опубликовано 07.12.82. Бюллетень . Ь 4- < ;;.1 > . )
1 Т., P<. (> < 1
Дата опубликования описания 07.1:. .82
<
Е
А. А. Казаков, А. С. Кондратьев, В, А. К(<:((!ь!кое. 4 И. т<т{. Тй-!! :1<зл,, Л. В. Фишбах, О. А. Вальдман н 10. Б. Кстсол(екн!т
T T J l I l l
Ленинградский ордена Ле(гина II0III(rex((T(ческн) (;((стнтунм. М. И. Калин IT(a (72) Авторы изобретения
{7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОЛЕГИРОВАЕЕ!1)г!Х СП:1А!{ОВ
НА ОСНОВЕ ХРОМА
СЛОСМ !(ЗВСС. (С По, плава алюмшт{(с:;{, н.::(,-<»...
Изобретение относится к металлургии и, в частности,к способам получения высоколегированных сплавов на основе хрома.
Известен способ получения высоколегированных сплавов на основе хрома, включающий расплавление шихты в открытой инт(укционной печи под слоем известкового шлака, раскисление расплава алюминием, выдержку расплава под шлаком, съем шлака, присадку нитридообразующнх добавок, разливку расплава (1) .
Однако данный способ не обеспечивает высокие прочностные и пластичные свойства в сплавах при высокой и низкой температурах, а также в отливках наблюдаются грубые экэо- и эндогеннь!е включения. .lie!!IIo изобретения является обеспечение высоких прочностных при 900 С и пластичных при 20 С свойств сплава, а также устранение брака в отливках по грубым экзо- и эндогенным включениям.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения высоколегированных
Снлал011 IIB Ос({{<({С:;.P0( 5 зъ<юши т т\ооа(1{!т< м T !II? („"< I,« .. .а .т, (
8 — 10 инну!ной {<ь(пс,.с{{(с((рзсг(лг1п;(с после. ДУЮШЕй ПРОЦ.СЕ(::.0Й <с!С{<:(г(П.. Зэот<>;: .! < С {IIvPMy с TT011((LT0(T т(г<- TK!T<:., и ШЛаКа МстаЛЛ Ра З!((((!а<С(! Tt Т . 0 -((<(ЧС РСЗ Слой КУСКОВЫ(
0,012 м- /т sITIII, и 4»р ; -,. - .:,:-- -;-.. т,аПт!III It. { Pg "< !
В фИЛЬтрацИОННОМ УЗ!(С Бг--60, -..:0т< рмй перед разлнвкойт. !та р;"-,аз(<:г —,- 00 -1000 С, П р и м 0 T <. IT(TTT 1
ОТКРЬттО(! IIIT(tт У Вно(тпот ЦС <то -: ", т (;(< в корундовом тнг!(<„и 979518 T0XHOJIOFMH выплавки 300 0,025 Известная 0,20 Предлагаемая 12,4 340 0,014 0,31 3 рованного сплава на основе хрома берут сплав, мас.%: Ni 36; Fe 13; Al 0,4; остальное Cr, а также вводят нитридообразующие добавки, маc.%: титан 0,2; цирконий 0,5; це- рий 0,02. Такие количества нитридообразующих добавок для Данного сплава являются оптимальными и найдены методом планируемого эксперимента. В качестве исходных материалов используют: хром марки ХО, никель Н вЂ” 1, железо0,3 ЖР, алюминий А97, титан 10 Тà — 120, церий Се-1 и иодидный металлический цирконий, а также свежеобожженную Шлаковую смесь (60% СаО, 25% MgO, 15% CaF2) и алюминиевый порошок ПА — 1. Расход последних двух составляет соответствен- 15 но 1,5 и 0,15 мас.%. В тигель загружают расчетное количество железа и никеля, а также часть хрома и подают мощность. Через 15 — 20 мин на образующуюся лужицу расплава присаживают 0,1% щ кускового алюминия и додают шлаковую смесь. Через 10 — IS мин после расплавления железа и никеля загружают остальную часть хрома, присаживают 0,1% кускового алюминия: и додают порцию. шлаковой смеси, которую раскисляют алюминиевым порошком. После полного расплавления шихты додают под шлак 0,1% кускового алюминия, присаживают оставшуюся часть шлаковой смеси и раскисляют шлак алюминиевым порошком. Затем расплав выдерживают 10 мин при 1600 — 1630 С, после чего додают под шлак завернутые в железоникелевую фольгу титан, цирконий и церий, и погрузив в расплав фурму, так что от пористой пробки до дна тигля оставалось 50— 3$ 75 мм, начинают продувку расплава азотом с расходом 0,01 м /т.мин. Такой расход азота является оптимаЛьным (перемешивание достаточно эффективное, но выброса нет) и найден экспериментально. Время продувки 3 мин. По истечении этого времени фурму поднимают и отводят в сторону, снимают с поверхности расплава шлак (в течение 3 — 5 мин) и производят разливку расплава при 1580 — 1600 С в нагретые до 950 С фор4 мы через слой кускового оксида магния, имеющего температуру 950 С и размещенного в специальной установке. Вместо установки используют также нагретьщ до 950 С отдельный фильтрованный узел, заформованный в опоку, который ставят на форму, как промежуточную воронку, непосредственно перед разливкой. Предлагаемый способ испытан в заводских условиях, результаты испытаний приведены в таблице. Как видно из таблицы, сплавы, полученные по предлагаемой технологии, имеют более высокие свойства по сравнению со сплавами, полученными . по известной технологии (d в эо о увеличилась на 15-17%, увеличилась на 50%), Полученные положительные результаты при использовании предлагаемого способа обязаны введенным новым технологическим приемам. При продувке расплава азотом происходит удаление продуктов раскисления и крупных коагулированных нитридов за счет развития процесса ортокинетической коагуляции в условиях принудительной конвекции; образование нитридов стехиометрического состава, которые из-за хорошей смачиваемости хромовыми расплавами остаются в расплаве достаточно дисперсными (меньше 1 — 3 мкм), дисперсные витриды в готовых отливках вызывают упрочняющий эффект; перемешивание расплава, обеспечивающее равномерное распределение нитридообразующих в его объеме и исключающее развитие процессов кристаллизационного роста и коагуляции нитридов. Разливка через слой кускового оксида магния обеспечивает задержание крупных (порядка десятков микрон) неметаллических включений (шлаковых, крупных нитридов, плен, образовавшихся при вторичном окислении) . Осуществление способа связано с Небольшими капитальными затратами, которые окупятся экономией от практически полного исчезновения брака готовых отливок по грубым включениям, пленам и засорам. 979518 d шлака металл разливают в формы через слой кусковых оксидных материалов. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что азот при продувке расходуют в количестве 0,008 — 0,012 м /т мин, а фурму заглубляют в расплав на расстояние от днища тигля 15 — 20% всей его глубины. 3.Способпопп.1 и2,отличаюшийся тем, что в качестве оксидного 16 материала используют оксид магния с расходом 6 — 7 г/кг сплава и порозностью его кусков в фильтрационном узле 55 — 60%, который перед разливкой нагревают 1 о 900 — 1000 С. 1, Способ получения высоколегированных сплавов на основе хрома, включающий расплавление шихты в открытой индукционной печи под слоем известкового шлака, раскисление расплава алюминием, выдержку расплава под шлаком, съем шлака, присадку нитридообразующих добавок, разливку расплава, отличающийся тем, что, с целью обеспечения высоких прочностных при . 900 С и пластичных при 20 С свойств сплава, а также устранения брака в отливках по грубым экзо- и эндогенным включениям, нитридообразующие добавки вводят под шлак 1S после 8 — 10 минутной выдержки расплава с последующей продувкой расплава азотом через фурму с пористой пробкой, а после съема Составитель М. Вилкова Техред М.Надь Корректор М. Демчик Редактор А. Гулька Заказ 9285/10 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 769360, кл. С 22 С 27/00, 1979, 
