Комплексная лигатура для стали

Комплексная лигатура для стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к изысканию лигатур для легирования хромомолибденванадиевой стали. Целью изобретения является повьцпение прочности и пластичности стали при температуре до 570 С и ударной вязкости. Предложенная лигатура содержит, мас.%: iwp- коний 20-35; РЗМ 3-12; кремний 20- 35; алюминий 0,5-7; хром 0,5-12; мог либден 0,1-8; ванадий 0,3-5; марганец 0,05-5; титан 0,05-2; кальций 0,3-4; магний 0,05-4; железо остальное . Использование предложенной лигатуры позволяет улучшить высокотемпературные свойства стали. Гак сталь, легированная предложенной лигатурой, имеет ударную вязкость 16,6-18,0 кгм/см стойкость до разрушения при нагрузке 180 МПа 1755-1900 ч и пластичность 14,5-17,8%. 2 табл. i с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ;.

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4119544/23-02 (22) 18.06.86 (46) 30.05.88. Бюл. 9 20 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина (72) И.С. Кумыш, В.Н. Горячев, К.А. Ланская, Л.В. Куликова, Е.Ф. Мазуров, В.В. Шахнович, Б.П. Крикунов, В.M. Мировщиков и Н.П. Манахов (53) 669.13.198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 855047, кл. С 22 С 35/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1002393, кл. С 22 С 35/00, 1981 ° (54) КОМПЛЕКСНАЯ ЛИГАТУРА ДЛЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к изысканию

„„SU„„13993 7 A i лигатур для легирования хромомолибденванадиевой стали. Целью изобретения является повышение прочности и пластичности стали при температуре до 570 С и ударной вязкости. Предложенная лигатура содержит, мас.й: цирконий 20-35; РЗМ 3-12; кремний 2035; алюминий 0,5-7; хром 0,5-12; мо либден 0,1-8; ванадий 0,3-5; марганец 0,05-5; титан 0,05-2; кальций

0,3-4; магний 0,05-4; железо остальное. Использование предложенной лигатуры позволяет улучшить высокотемпературные свойства стали. Гак сталь, легированная предложенной лигатурой, имеет ударную вязкость 16,6-18,0 кгм/см2 а стойкость до разрушения при нагрузке 180 МПа 1755-1900 ч и пластичность

14,5-17,8Х. 2 табл.

1399367

30

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к легирующим сплавам для хромомолибденванадиевой стали, содержащим РЗМ и цирконий.

Известны лигатуры, которые могут быть использованы при легировании хромомолибденванадиевой стали редкоземельными металлами (РЗМ) и цирко нием. l0

Цель изобретения — повьппение прочности и пластичности при температурах до 570 С и ударной вязкости.

Предложенная лигатура, содержит цирконий, РЗМ, алюминий, кремний, кальций, магний титан, кром, молиб:ден, ванадий и марганец при следую,щем соотношении элементов,мас.%:

Цирконий 20-35

РЗМ 3-12

Кремний 20-35

Алюминий 0 5-7

Хром О, 5-12

Молибден О, 1-8

Ванадий 0,4-5 25

Марганец 0,05-5

Титан О, 05-2

Кальций 0,3-5

Магний О, 05-4

Углерод 0,03-0,3

Железо Остальное

Примеси: углерод 0,03-03.

Наличие в лигатуре основных легиующих элементов легируемой стали в очетании с элементами, введенными в е состав для улучшения прочностных войств, которые предварительно свяаны в прочные соединения с основ- . ными легирующими элементами, позво.ляет значительно улучшить прочност- 40 ые и высокотемпературные свойства легируемой стали.

Пределы содержания к комплексной лигатуре циркония, РЗМ марганца и

Кремнии, выбраны из технологических 45

Возможностей процесса изготовления лигатуры, а также из соотношений этих

Элементов в легируемой стали.

Пределы по содержанию в лигатуре алюминия, кальция, магния и титана, 50 обусловлены алюминотермическим про:цессом получения лигатуры в дуговой

:электропечи, используемыми шихтовы)ми материалами и футеровкой электропечи.

Пределы по содержанию в комплексной лигатуре хрома, молибдена и ванадия выбраны, исходя из технологии вьптлавки лигатуры и физических свойств комплексной лигатуры предложенного состава.

Пример. В дуговой крупнолабораторной электропечи с трансформатором мощностью 60 кВт, выплавляли образцы лигатуры предложенного состава, электропечным металлотермическим способом.

В качестве сырья, содержащего цирконий, РЗМ, хром, ванадий и марганец использовали концентраты окислов этих металлов. Кремний, алюминий, кальций и магний поступали в лигатуру из восстановителей алюминиевого порошка и ферросилиция, а также из футеровки печи. Молибден и титан вводили в виде концентратов оксидов этих элементов, а также в виде металлических отходов.

Готовую лигатуру выпускали из печи в плоскую металлическую изложницу, футерованную угольными блоками. Лигатура была достаточно хрупкой и пригодной в дробленном виде для введения ее, как в ковш, под струю металла, так и при обработке стали в вакууматоре.

Химический состав образцов предложенной лигатуры приведен в табл. 1.

Лигатура известного состава содержит также 0,97 бора.

Образцы предложенной комплексной лигатуры и лигатуры известного состава испытаны при выплавке хромомолибденванадиевой стали в индукционной электропечи емкостью 50 кг. Лигатуры в дробленном состоянии, кусочками до 10 мм в поперечнике, загружали под струю металла при выпуске его из печи и ковш.

Вследствие небольшого развеса плавки, металл в печи дополнительно перегревали на 35-40 С против обычного, тщательно снимали шлак и хорошо раскисляли перед выпуском из печи в ковш.

Пробы на химический анализ и образцы для механических испытаний на ударную вязкость и высокотемпературную прочность, подвергали термообработке (нормализации при 980 С с последующим высокотемпературным отпуском при 730 С в течение 3 ч).

Результаты испьггания образцов лигатуры предложенного состава и кон" трольного образцы лигатуры известного состава приведены в табл. 2.

Из рассмотрения результатов испытания видно, что если при использо67

4 до 570 С и ударной вязкости стали, она дополнительно содержит хром, молибден, ванадий и марганец, при следующем соотношении компонентов в мас.7:

Редкоземельные металлы

Цирконий

Кремний

Алюминий

13993

Магний

Титан

Хром

Молибден

Ванадий

Марганец

Железо

Фабаац ° 1

Химмнасай1 состав, Х

Answa- Храм Ноннб» Вана- Нарга- Тнтан Хань- Хгларщ Нагинй Фанах

20 0 3аЭ 35у0 16 0 5 80 0 3 005 05 10 022 2

0>9 2 ° 4 4),15 4р0 То аа

295 90 290 0,5 6,6 О,1 3 2 3,2

5,0 1,2 5,0

32 2 68 288 5е1

0,2

0,30

2,8

\2t0 6,2

2 ° 0 0,3 0,03 0,05

1,8 1,8

4,2 3 7

1290 32,0 1,0

35,0 ь

24,1

2;4

0,08

0,05 3,5

0,8 1,3

4а5 24,0 2,8 2,9 1,8 5,0 2,4

0,12 l 5

20 1 16,2 32sf 2 8

Таблица 2

Испытания при 570 С и нагрузке

180 МПа

Ударная вязкость при +20 С, кгм/см

Вид лигатуры, использованной для легирования стали

Пластичность,7. Время до разрушения, ч

Комплексная лигатура предложенного состава

1755

14,5

16,6

16,4

1815

17,4

18,0

1900

17,8

1840

17,2

17,8

1785

15,4

17,0

Лигатура известного состава

16,0

1710

13,8 ванин образцов известной лигатуры ударная вязкость составила 16,0 кгм/см, пластичность 13,87 и стойкость до разрушения 1710 ч, то при использовании предложенной комплексной лигатуры эти величины были выше и составили соответственно 16 6-18,0 кгс/см

14, 5-17,8% и 1755-1900 ч.

Формула изобретения

Комплексная лигатура для стали, содержащая редкоземельные металлы, цирконий, кремний, алюминий, магний, 15 титан, железо, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения прочности и пластичности при температурах

3-12

20-35

20-35

0,5-7,0

0,05-4

0 ° 05-2

0,5-12

О, 1-8,0

0,3-5,0

0,05-5,0

Остальное