Лигатура
Иллюстрации
Реферат
ОПИСЛНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскик
Социалист ическик
Республик
gn834195
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 211279 (21) 2856933/22-02 с присоединением заявки Ио (23) ПриоритетОпублмковано 300581. Бюллетень М 20
Дата опубликования описания 300581 (53)М. Кл.з
С 22 С 35/00
С 22 С 19/03
Государственный комитет
С СС Р по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.15-198(088.8) (72) Авторы изобретения
С.Н. Примеров, Л.A. Позняк, В.П. Плотников, В.Н. Голобородов, И.Г. Раздобарин, С.Н. Бобраков, В.Г. Горенко и А.И. Чернявский (71) Заявитель
Институт проблем литья AH Украинской CCP (54) ЛИГАТУРА
Кальций
Редкоземельные металлы
Алюминий
Никель
5- 15
10 — 30
5 - 25
Остальное
Изобретение относится к металлур-гии .стали и литейному производству, в частности к разработке высокоэффективных лигатур и модификаторов для повышения качества и долговечности литых изделий.
Известна лигатура, содержащая в качестве основы никель и 5-ЗОЪ редкоземельных металлов (1). 10
Недостатком известной лигатуры является то, что она при модифицировании не обеспечивает значительного повышения технологических свойств стальных отливок.
t5
Цель изобретения — повышение трещиноустойчивости отливок, свариваемости, обрабатываемости и механических свойств стали.
- Укаэанная цель достигается тем, что лигатура, содержащая редкоземельные металлы, дополнительно содержит кальций и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес .В
Дополнительное введение в состав лигатуры кальция и алюминия связано с их благоприятным совместным влиянием на количество, форму и характер распределения неметаллических включений, структуру стали, содержание газов и серы. В этом случае общее содержание включений в стали снижается почти в два раза. Одновременно снижается содержание кислорода и серы. Но более важным является то, что оставшиеся включения под воздействием алюминия и кальция приобретают округлую форму и перераспределяются в металле равномерным фоном. При этом наблюдается заметное очищение границ зерен. Последнее является особенно важным для трещиноустойчивости отливок и улучшения свариваемости.
Равномерное распределение включений, глобуляризация и снижение плотности включений приводит к существенному повыаению обрабатываемости стали.
Другими факторами благоприятного влияния вводимых элементов в состав разрабатываемой лигатуры и механические свойства являются измельчение зерна (модифнцирование структуры) и миктзолегирование стали.
834195
Т а б л и ц а 1
Известная
Остальное
20 То же
Предлагаемая: 1 5
25
16 — ив
5 — н—
ЗО
952044638
95,8 84,3 ная
14 8 29 5 6 9 38
2 12 98,5 89,5 15,7 32,8 7,3 39
15,3 31,4 7,1 37
3 10 98,4 88,9
4 9 96,6 87,4 15,6 30,6 7,0 38
Рассмотренные выше факторы наряду с улучшением трещиноустойчивости отливок, обрабатываемости и свариваемости стали обеспечивают повышение жндкотекучести и механических . свойств, особенно пластичности и ударной вязкости.
Пример . Сталь выплавляют ,в 300-килограммовой индукционной
2 10
3 7
4 15
Для определения механических свойств и обрабатываемости заливают опытные пробы с заготовками, изготовленные по выплавляемым моделям. Из заготовок после термической обработки изготавливают общепринятые образцы. на разрыв и ударную вязкость, а из стояков вытачивают цилнндричесПредлагаемая: 1 7 97,3 87,6
Иэ табл. 2 следует, что предлагаемая лигатура оказывает на сталь
Ст 40хНИЛ более эффективное воздейст вие, чем известная лигатура. В частности, трешиноустойчивость отливок повышается на 7-12% а удлинение, сужение и ударная вязкость стали соот» печи методом переплава. В процессе фрикционной разливки расплав обрабатывают одинаковой добавкой лигатуры с различным содержанием компонентов.
Химические соотавы опытных лигатур приведены s табл. 1. Для сравнения часть металла модифицируют известной лигатурой. кие образцы на обрабатываемость резанием. Термическая обработка.образцов включает нормализацию при 880 С, закалку в масло от 860 С и отпуск при 500 С в течение 24 мин,а затем при 580 С - 45 мин.
Результаты испытаний образцов из . стали СТ 40хНИЛ приведены в табл. 2.
1 ветственно увеличиваются с 9,5;
20,4% и 4,6 кварц/cH до 15,7 32 8% и 7,3 кгсм/см, что составляет повышение на 64,60 и 58%.
В табл. 3 представлены механические свойства образцов из стали
Ст 40хНИП, сваренных встык.
834195
T аблица 3
16,5
80,3
89,6
6,8
3,3
Известная
Предлагаемая: 1
21,6
83,8
10,6
93,1
4,3
4,8
11,8
23,5
93,7
84,2
92,8
82,6
20,7
11,2
4,2
4,1
22,4
10,8
82,5
91,6
Таблица 4
Скорость точения, м/с
17,5
Класс чистоты поверхности
Как видно из результатов испытаний, уровень механических свойств стали после сварки выше, если ее обрабатывать предлагаемой лигатурой.
Одновременно проверка свариваемости свидетельствует о том, что сварные соединения в образцах, обработанных предлагаемой лигатурой, не имеют трещин как непосредственно в сварном шве, так и в околошовной зоне.
При одинаковых силовых режимах точения примерно равный износ режущего инструмена у стали Ст 40xHMJI, обработанной предлагаемой лигатурой достигается при скорости резания
16-18 м/сек, а у стали, обработанной известной лигатурой, — при скорости резания 12-13 м/с. Одновременно на
1 класс повышается чистота поверхности. !
При испытании на статическое раэтяжение образцов из стали, обработан" ной предлагаемой лигатурой, разрушения в местах шва и околошовной зоне не наблюдается. В образцах из стали, обработанной известной лигатурой, в укаэанных местах есть разрушение.
Результаты испытаний на обрабатываемость резанием приведены в табл. 4.
Испытание на обрабатываемость резанием также показывает, что стойкость режущего инструмента иэ быст«« рорежущей стали повышается в 1,360 1„5 раза нри условии проточки образцов, модифицированных предлагаемой лигатурой. Это имеет большое народнохозяйственное значение иэ-эа возрастающей дефицитности быстрорежущей стали.
834195
10-30
5 -25
Остальное
Формула изобретения
Составщ. ель Т. Платицина
Редактор И. Михеева Техред M.Асталош Корректое О. Билак
Заказ 4012/51
Тираж 681 Подписное
ВНИИПИ 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
Анализ проведенных исследований позволяет заключить, что предлага емая лигатура значительно превосходит известную лигатуру по эффективности воздействия на весь комплекс свойств стали. На 30-458 улучшается обрабатываемость резанием.
Лигатура, содержащая редкоземель- .
10 ные металлы и никель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения трещиноустойчивости отливок, свариваемости, обрабатываемости и механических свойств стали, она дополнительно содержит кальций и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.е:
Кальций 5 -15
Редкоземельные металлы
Алюминий
Никель
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 446560, кл . С 22 С 35/00, 1974.