Сплав для раскисления и легирования стали

Сплав для раскисления и легирования стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержащий алюминий , кремний, титан, ниобий медь и железо, отличающийся тем, что, с целью повьшения трещиностойкрсти стали, он дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Алюминий10-24 Кремний0,1-5 Титан0,1-10 Ниобий20-40 Медь0,1-5 Цирконий0,5-5 ЖелезоОстальное (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) ЗСЮ С 22 С 35 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3512064/22-02 (22) 19.11.82 (46) 30.12.84. Бюл. В 48 (72) С.Г.Рыскина, Е.И.Арэамасцев, С.А.Спирин, А.Л.Егоров, Б.З.Беленький, А.В.Елютин, В.Я.Камьппев, П.В.Филиппов, В.И.Гудима и В.Н.Ново.польцев (71) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и

Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промьппленности (53) 669.13-198(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 894011, кл. С 22 С 35/00, 1980 °

2. Авторское свидетельство СССР

 514034, кл. С 22 С 35/00, 1975. (54) (57) СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И

ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержащий алюминий, кремний, титан, ниобий, медь и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения трещнностойкости стали, он дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Алюминий 10-24

Кремний 0,1-5

Титан О, 1-10

Ниобий 20-40

Медь 0,1-5

Цирконий 0 5-5

Железо Остальное

113191 6 го

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству ферросплавов, .Известен сплав для легирования стали f1) содержащий, мас.X:

Цирконйй

20-47

Кремний 15-35

Марганец 10-40

Алюминий 2-9

Медь 0,2-5

Титан 0,1-4,0

Кальций О, 1-10

Железо Остальное

Недостатком сплава является то, что его использование не позволяет 15 повысить в достаточной мере прочностные свойства стали.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сплав для раскисления и легирования стали P2), содержащий, мас.Ж:

Алюминий 25-60

Ниобий 15-20

Кремний О, 1-15 25

Медь 0,1-15

Титан О, 1-10

Углерод 0,01-2

Железо Остальное

Сплав может применяться для микро-3р легирования стали с целью измельчения зерна и повышения пластических свойств и вязкости стали.

Недостаток сплава заключается в том, что при использовании его для микролегирования не обеспечивается повышение прочностных свойств и трещиностойкости стали. Наличие же в сплаве такого карбонитридообразующего

40 элемента как титан в указанных количествах недостаточно для обеспечения требуемого уровня прочностных свойств и трещиностойкости.

Целью изобретения является повыше-45 ние трещиностойкости стали.

Поставленная цель достигается тем, что сплав для раскисления и ле" гирования стали, содержащий алюминий, кремний, титан, ниобий, медь и желе- 5О

so, дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Алюминий

Коемний 55

Титан

Ниобий

Медь

Цирконий G,5-5

Железо Остальное

Ниобий и титан имеют большое химическое сродство с углеродом и азотом.

Вследствие выделения карбидов ниобия и титана, вызывающих эффект дисперсионного твердения, происходит увеличение предела прочности и предела текучести .стали. Образующиеся в стали нитриды ниобия и титана способствуют измельчению зерна, что приводит к некоторому повьппению пластических и вязких свойств стали. Ниобий является наиболее эффективным упрочнителем стали в горячекатаном состоянии. Максимальное упрочнение дают добавки ниобия в сталь в количестве до 0,057.; дальнейшее увеличение содержания ниобия в стали нерационально, так как оно не обеспечивает значительного прироста прочности.

Алюминий и кремний — наиболее распространенные раскислители стали.

Алюминий эффективно измельчает зерно и тем самым повьппает пластические свойства и вязкость стали.

Наличие циркония уменьшает красноломкость стали и в присутствии других раскислителей, таких как кремний, алюминий, титан, приводит к снижению в металле количества неметалличесКих включений.

Медь также относится к элементам вызывающим эффект дисперсионного твердения стали, и способствует повьппению ее прочностных свойств.

Пример. В лабораторных условиях выплавлены сплавы для раскисления и легирования стали. С использованием полученных сплавов поовопят

7 плавок. Металл оазливают на слитки массой 16 кг. Слитки куют на заготовки. которые затем поокатывают на лабораторном стане "270" до толщины

10 мм. Из пластин вырезают образцы для испытания механических свойств и трещиностойкости.

Механические свойства (прочностные и вязкие) опоелеляются по стандартной методике. В результате силового воздействия при эксплуатации могут возникнуть трещины, поэтому изучение сопротивляемости образцов растяжению при наличии трещины (трещиностойкость) важно с точкй зрения надежности и долговечности работы конструкции. Определение пре. дела трещиностойкости проводят при

3 11319 комнатной температуре при растяжении образцов размером бх73х400 мм с трещиной.

ХиМический состав сплавов для раскисления и легиронания стали и результаты испытаний приведены в таблице.

Сравнительный анализ показал, что прочностные и вязкие свойства, а такS

16 4 же трещиностойкость образцов сталей, выплавленных с использованием предлагаемого сплава, выше, чем у прототипа, что связано с действием циркония при предлагаемом соотношении других компонентов.

Экономический эффект от использования изобретения составляет 15руб, /т проката стали.

I ! !

I о

V. о

К m о (») л (ч сч (Ф X

Э О

O,E X а v Õ

4 о о

I !

1 х х а

Ж а

Ff о о (О. л о (/\ (( л ь

Щ Й л о б б л о (/ л л о

О о о О л о (О 3 л ь ь О л ь ь О л о

О1 л ь (Г л л ь (Î

1 л о

L ((! (В

Э

О

И о

Г»

Э а (ГЪ о б (л о о

М о m

>Я !» о о

Ф о ю .4 о о о

Ю л о

I ( ж о

E о о х

Е» ((! х х (М (rl

«о ь о (A о

Ch л

«» (й

Во ь л

3/

E"

v о ! K

I М

01 л о

g« л л о» л (-4

«!»е

- о ! о л л .

;О О м о л л о (Ч Э л «ф

CLl O

E»o !

М Ch л Е»о (V CV (оЪ!

-(,42

z u î л о о

С4 л !»

«=з и о о «!

E»o «0 л Э вЂ” о и. ч л,о л л о - (Ч ° л !»

« о с И

< о.о

М О а «Э (4 (»3 и.

° О М «((1 и о л л «ф (,м O

М

Мл (V A о

o e о

Э о м о б ф. л м (Ж

М л»ф е (ч

Ж Ьо оо

«« л г

L» (A оо I Х е х и

u ce л (О,E

«а v

Е I

О

Й

Ю

Ф

i!O иl

I le

Д!Ц

1131916 о а о ((« л о о

Я î

Щ л

Ю л !(!»

o u м о л ((1

„о у л о э î л л

O сы: ( о»о

Qо oл л о оо

Ж

А

Во (4 а л

О л

« (»o (0 (»

oO E» о см «О :3 о о»о

Eî Э

»- N (»е4 э х

e ° a o

Wee

e (с4 х

tf. Э И Э

Э W Е йЭ О ц

Д 4 ахэй ее55 хххо о

2 .0 3 !

" Е E Э хххо

Э Э Э Х

Й Е Е А э е э й»

6) Я A э э e E

uvula (0 ((I e O

° ° ° а Ол