Лигатура

Лигатура

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 Ъ

ОП ИСАЙКЕ

ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск и к

Соцналистическик

Республик (i>i 740852 (6l) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) ЗаЯвлено 14.02.78 (2 I )258 1399/22-02 (5 l ) M. Кл.

С 22 С 35/00 с присоединением заявки J%

Государственный комнтет (23) Приоритет—

Опубликовано15.06.80. Бюллетень № 22 (53) УД К669.15-198(088.8) ао делам нэооретвннй н открытий

Дата опубликования описания 18.06.80

В. И. Довгопоп, Г. Е. Овчинников, А. Г. Зубарев, Т. С. Шишханов, А.

Ф. С. Раковский, H. Н. Власов, Г.

Н. П. Лякишев, Б. А. Шушпебин и (72) Авторы изобретения

Уральский научно-исследовательский институт черных метагцгов и Научно-производственное объединение

"Тупачермет (7l ) Заявители (54) ЛИГАТУРА тепьным при заливке тонкостенных отливок сложной конфигурации и бопьших габаритов.

Наиболее бпизкой к изобретению по составу и достигаемому эффекту явпяется лигатура (21, вес.%:

Ванадий 15-50

Кремний 5-50

Титан 0,0 5-5,0

Азот 0,01-0,2

N арганец 0,5-4, 9

Хром 0,5-3,0

Углерод 0,5-3,0

Кальций 0,005-5,0

Железо Остальное

Недостатком данной лигатуры является отсутствие элементов, оказывающих сильное обессеривающее, модифицируюшее воздействие и способствующих глубокому раскислению металла, а следовательно позвопякщих получить более высокий уровень механических и питейных свойств стали.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам ванадийсодержаших лигатур для раскисления. и пегирования сталей и чугунов.

Известна ванадийсодержащая лигатура (1), имеющая следуюший состав, вес.7:

Ванадий 5-14

Кремний 5-30

Марганец 5-25

Хром 1-3

Титан 0,1-2,0 l0

Углерод 0,2-4,0Азот 0,01-0,4

Железо Остальное

Недостатком этой лигатуры является

15 низкое содержание в ней основного пегирукхцего элемента — ванадия (в среднем, около 10%). Это обусловливает повышенный удельный расход лигатуры и значительное охлаждающее воздействие ее на жидкий металл, особенно при пегировании стапи в ковше, что заметно ухудшает жидкотекучесть металла. Последнее обстоятельство оказывается особенно нежельА. А. Фропов, А. И. Манохин, А. Фипиппенков, И. Фугман, Ю. П. Бепый, А. B. Рудченко

4

Иодифицирование стали магнием приводит к уменьшению HB 1-2 балла величины действительного зерна, что объясняется, главным образом, снижением величины зерна аустенита и уменьшением склонности его к росту при нагреве и, в меньшей степени, измельчением первичной структуры стали. В результате измельчения продуктов распада твердого раствора наблюдается значительное улучшение ударной вязкости. Кроме этого, лигатура за счет содержания в ней кальция, магния и алюминия, при введении ее в металл оказывает дополнительное раскисляющее и десульфирирующее воздействие на сталь за счет интенсивного перемешивания металла парами магния, способствует удалению продуктов реакции и уменьшению содержания водорода, который удаляется вместе с пузырьками паров магния.

Поскольку введение предлагаемой лигатуры в жидкий металл способствует снижению склонности к трешинообразованию и выравниванию механических свойств по сечению изделий, то и применять ее рекомендуется прежде всего для легирования чугунов и углеродистых сталей, используемых для изготовления фасонных отливок сложной конфигурации с большой разностенностью, склонных к трещинообразованию, а также для фасонных отливок с большими габаритами и толщиной.

Пример применени я лигатуры — сталь марки 45ФЛ, раскисленная и легированная с использованием разработанной лигатуры.

Из стали этого типа производят детали тракторов, которые работают в самых различных районах, в* том числе на Край- ч нем Севере. Плавки стали производятся в

300-килограммовой индукционной печи, лигатура вводится в ковш пофракционно. Средние механические свойства стали 45фЛ, полученные на образцах, вырезанных из стандартных трефовидиых проб, от пяти плавок приведены в табл. 1. Литейные свойства стали 45ФЛ приведены в табл. 2.

740852

Uenbm изобретения является разработка такого состава лигатуры, который позволяет повысить усвоение ванадия,снизить температуру плавления лигатуры, повысить хпадостойкость стали и жидкотекучесть, снизить склонность к трещи- 5 нообразованию.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая лигатура дополнительно содержит магний и алюминий при следуюшем соотношении компонентов, вес.4: о . 10

Ванадий 15,0-45,0

Кремний 4,0-40,0

N арганец О,5-8,0

Кром 0,5-5,0

Углерод 0,5-3,0

Титан 0,05-5,0

Азот 0,01-0,5

К альций 0,00 5-5,0

Магний 0,005-5, 0

A люминий 0,03- 3,0

Железо Остал ьное

Лигатуру присаживают в жидкий металл в расчетном количестве в конце плавки в печь или при выпуске в ковш, В процессе

25 растворения лигатуры в жидком металле ванадий, титан, азот и углерод образуют нитриды и карбонитриды ванадия и титана, которые при заданном соотношении компонентов обеспечивают получение не30 обходимых механических и эксплуатационных характеристик стали, Присутствующие в лигатуре кальций и магний способствуют существенному повышению хладостойкости ,стали, понижению ее склонности к трещинообразованию и увеличению жидкотекуче35 сти. В результате модифицирующего действия лигатуры происходит глобуляризация включений, которые, кроме этого заметно измельчаются. При этом имеет место также и уменьшение общего количества устой-40 чивых оксидных включений, причем преимущественно за счет снижения количества глинозема, неблагоприятного с точки зрения концентраций напряжений и заро>кдения трещин при низких температурах.

740852

Таблица 1

Марка ста

Сталь, обработанная лигату-. рой без А и Ng 79,1 52,7 16,3

28,0 3,1 2,4 1,0

199 100

52,6 17,2

28,5 3,5 2,9 1,5

1 96 105

53,7 18,8 31,1 4,6 3,7 2,9

215 121,4

812 539 193 351 51 38 26

221 128, 1

220 128

81,3 53,8 19,0 35,0 5,0 3,7 2,5

Марка стали

Сталь, обработанная лигатурой без ЛС и Мо

Сталь, обработаннаяя лигатурой, содержащей

2,3% М и 2,9 4.М

586 2,28

390

1,2

597 2,29

399

Применение новой лигатуры для повышения сопротивления стали против хрупкого разрушения позволяет поднять срок службы и надежность работы тракторов

Сталь, обработанная лигатурой, содержащая дополнительно

0,045% А1 и

0,125% Ng 80,1

Сталь, обработанная лигатурой, содержащая дополнительно 0,15%

АС, и 1,0 Mg 81,1

Сталь, обработанная пигатурой, содержащая допоп нитей ьно

2,35% А и

2,95% Ng

Сталь, обработанная лигатурой, содержащая дополнительно

25% АС и

4,6% Qg на 20-30%. Внедрение новой лигатуры для легирования стапи 45Л позвопяет получить экономический эффект более

1,7 мин. руб. в год.

Лигатура, содержащая ванадий, кремний, марганец, хром, углерод, титан, азот, кальций и железо, о т л и ч а ю ш а я— с я тем, что. с целью повышения усвоения ванадия металлом снижения температуры плавления лигатуры, повышения хладостой- . кости стали, понижения склонности ее к трещинообразованию и повышения жидко щ текучести, она дополнительно содержит магний и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Ванадий 15,0-45,0

Кремний 4,0-40, О

Составитель Т. Платицина

Редактор Ю. Петрушко Техред Н. Бабурка . Корректор M- Йемчик

Заказ 3295/3 Тираж 6 94 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 .,;, ..„, 74®5(.. 8 ф о р м у л а и з о б р е т е и и я" " " " "" аФ"анен 0,5-8, О

Хром 0,5-5,0

Углерод 0,5-3,0

Титан 0,05-5, О

Азот 0,01-0,5

Кальций 0,005-5,0

Магний 0,005-5,0

Алюминий 0,03-3, 0

Железо Ос тал ьное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

> 451779, кл. С 22 С 35/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

У 559992, кл. С 22 С 35/00, 1975.