Азотсодержащая лигатура
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Г
О П И (; А Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскик
Социалистическитт
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТГЛЬСТВУ
{60) Дополнительное к авт. свил-ву
P)() М К 2 (22) Заявлено 110676 (21) 2372030/22-02 с присоединением заявки _#_0 (23) Приоритет— (43) Опубликовано 2501.78.отоллетень ЭЙ 3 (45) Дата опубликования описания 120178
С 22 С 35/00
Гннцнротоонный ннмнтот
Сооотн тонннотрон ооСР но доната наойратоннй н отнрытнй (53) УДК
669 ° 189 (088 ° 8) Ю.М. Максимов, М.Х. Зиатдинов, Ю.С. Найбороденко, М,A Рысс, С.С. Шестаков, A.Ã. Мержанов и И.Н. Боровинская (72) Авторы изобретения
Научно-исследовательский институт прикладной математики
pl) заявитель и механики при томском ордена трудоного красного знамени государсгвенном университете им, В.В. Куйбышева (54 ) АЗОТСОДЕРЖЩАЯ ЛИГАТУРА!
7 — 10
5 — 7
Титан
Азот
)<елеэо и примеси (кремний, углеРод, алюминий, сера, фосфор и другие вещества) Остальное.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к ферросплавам и лигатурам для сталеплавильного производства., Для легиронания азотсодержащих сталей применяют аэотированный феррохром, полученный насыщением в азоте брикетов иэ преднарительно измельченного до крупности менее 0,2 мм углеродистого феррохрома после их обезуглероживания в твердом состоянии в вакууме. Такой сплав содержит свыше 60% хрома, менее 0,03% углерода, не менее 6% азота, не более 1% кремния, остальное железо и приме- Т5 си СЦ °
Недостаток лигатуры состоит н неравномерном распределении азота как пЭ сечению одного брикета, так и по разным брикетам, что затрудняет по- . ВО лучение стали с заданным содержанием азота. Кроме того, необходимость предварительного обеэуглероживания обусловливает высокое содержание кис. лорада и неметаллических включений в готовом сплаве. Ввиду высокой пористости брикеты насыщаются также водородом при охлаждении йа воздухе.
Однако такой процесс малопроизводителен и неэкономичен, сквозной расход электроэнергии даже без учета энергозатрат на дробление, помол, брикетирование при длительности цикла обезуглероживания 160-170 ч достигает 9700 квт ч/т.
Большинство этих недостатков можно устранИть путем использования в качестве исходного материала беэуглеродистого силикотермического феррохрома (2).
Однако, в этом случае не удается повысить содержание азота в сплаве более чем на 8%. Азот н сплаве распределяется неравномерно.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является лигатура с хромом состава, вес.%:
Хром 50 — 60
Однако такой сплав имеет низкое содержание азота, получение его слож но и стоимость высока.
589276
10 — 17
1 — 10
Азот
Кремний
7 — 25
Титан
95,80
2,10
0,02
68,50
8,90
0,90
0,20
0,027
0,014
0,10
0,021
0,019
0,0)6
0,003.
146 ост.
0,46
1,18
70, 32
100,0
100,0
100,0
Всего
Таблица 2
59,20
14,10
73,70
8,50
40,10
22,30
7,20
1,38
15,10
13,90
5,60
11,10
1,22
21,10
100,00
100,00
100 00
Bcего:
Цель изобретения — снижение удель;ного расхода лигатуры при легирова.нии стали.
Цель достигается выбором компонейтов лигатуры в следующем соотношении, вес.Ъ:
Хром. 40 — 80
Хром
Кремний Углерод
Сера
Фосфор
Железо
Алюминий
Титан
Исходные материалы (см.табл.1) измельчают в порошок крупностью 0,050<50 им и перемешивают в шаровой мельнице в соотношениях, обеспечивающих получение лигатуры заданного сос» тава. Смеси засыпают в реактор порциями по 5-10 кг. Рабочий объем реактора заполняют азотом, содержащим менее 0,1% кислорода при давлении
Хром
Титан
Кремний
Азот
Железо и примеси
Железо Остальное.
5 Лигатуру предлагаемого состава получают в реакторе высокого давления.
Состав исходных материалов для получения предлагаемой лигатуры, вес.%:
Таблица 1
3-100 атм. Затем смесь поджигают с помощью нагретой спирали иэ нихрома и навески порошка алюминия илн титана весом 10-20 r. Дальнейшее азотирование смеси осуществляют в самопод-
40 держивающемся режиме без внешнего подвода тепла.
Составы предлагаемых лигатур приведены в табл. 2.
589276
7-25
10-171-10
Титан
Азот
Кремний
Составитель В. Бреус
Техред Н.Бабурка Корректор С.Ямалова
Редактор Р. Пурнам
Заказ 343/19 Тираж 771 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, .г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Для получения сплава с содержанием железа менее 10% берут порошок титана марки ПТЭМ.
Весь процесс получения лигатуры, включая загрузку смеси, собственно 6 процесс азотирования в режиме горения, остывание реактора и выгрузку готового продукта, занимает не более одного часа.
Лигатура получается в виде хорошо спеченных брикетов и не требует дополнительной обработки.
Предлагаемая лигатура может быть использована при производстве жаропрочных марФк сталей с азотом. )5
Полученную лигатуру испытывают азотированием стали, содержащей 10% хрома, 9% марганца, 0,25% азота в открытой высокочастотной индукционной печи емкостью 100 кг. Сталь предвари- 0 тельно раскисляют алюминием (0,10—
0,15%). 3а 10 мин до выпуска стали из печи при температуре металла 1620
1650 С ввели лигатуру Р 2(см,табл. 2) в количестве 1,9 кг.
Степень усвоения азота нри этом составляет 93,3%.
При легировании такой же стали известной лигатурой ее расход составляет 4,2 кг.
Q) Использование предлагаемой лигатуры позволяет в 2-2,5 раза уменьшить ее удельный расход по сравнению с известной лигатурой.
Формула изобретения
Аэотсодержащая лигатура для стали, Содержащая хром, титан, железо, кремний и азот, отличающаяся тем, что, с целью снижения ее удельного расхода при легировании стали, она содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%:
Хром 40-80
Железо Остальное.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Гасик Л.Н., Игнатьев В.С., Гасик М.И. Структура и качество промышленных ферросплавов и лигатур. Киев, Техника, 1975, с.138.
2. Журавлев H.Ì. и др. Сталь .
1976, Р 3, с.232-234.
3. Авторское свидетельство СССР
Р 395478, кл. С 22 С 35/00, 1974.