Лигатура

Лигатура

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Союй Советских

Социалистических

Республик (1)960293 т Ф (61) Дополнительное к авт.. свид-ву (22) Заявлено 18. 08. 80 (21) 2973774/22-02 (И) М. Кл.з

С 22 С 35/00 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (j3) УДК 669. 15-198(088.8) Опубликовано 2309Я2.Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 230982

A.È.Koïûëoâ, В.С.Ильинский, В.К.Иванов и . . мнов т)(яС())(ЗНАЯ (72) Авторы изобретения

l ИАТЕНТНО«

ТЕХНИЧЕСКАЯ

БИБт(И0 ЕКА (71) Заявитель (5 4 ) ЛИГАТУРА

Изобретение относится к металлургии, в частности и изменению но- вых лигатур, предназначенных, в частности для легирования и рафинирования жаропрочных сплавов.

Известна лигатура, содержащая 2230% кальция, алюминия — остальное.

Лигатура используется для выплавки сталей и сплавов (11.

Недостатком ее является то, что она применятся только как раскислитель.

Известна также лигатура (2) следующего химического состава, вес.%:

Редкоземельные . металлы 35" 40

Лантан, церий, праз еодим, неодим алюминий Остальное

Присадка данной лигатуры в жаропрочные сплавы на,основе никеля недостаточно .способствует. повышению жаростойкости и сопротивления смятйю при повышенных температурах, что важно. при применении этих сплавов для изготовлений литого прессового или штампового инструмента.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту яв-ляется лигатура (3) следующего химического состава, вес. Ф:

Иттрий, 20-30

Кальций 5-10

Алюминий . Остальное

Недостатком данной лигатуры является низкая жаростойкость и сопротивление смятию при повышенной температуре жаропрочных сплавов, полученных с помощью этой лигатуры.

Целью, изобретения является повышение жаростойкости и сопротивления смятию при повьваенной температуре жаропрочных сплавов.

Цель достигается тем, что лигатура, содержащая иттрий, кальций и алюминий, доцолнительно содержит церий

"при следуюшем соотношении компонен-. тов, вес.%:

Иттрий 1-5

Кальций 1-4

Церий 5-10

Алюмиций Остальное

Присутствие в лигатуре иттрия и

25 церия изменяет характер распределения неметаллических включений, которые становятся дисперсией и более равномерно распределяются в объеме отливки. Кроме того, введение указан30 ных элементов повышает адгезию онали960293

Т а б л и ц а 1

Плавка

Химический состав лигатур, %!

"" I

Количество вводимой лигатуры, %

Иттрий Кальций

Алюминий

Предлагаемая

Остальное

То же.10

Известная

10

0,5 ны к подложке эа счет образования на границе между ними прослойки окислов иттрия и церия. Это способствует уменьшению стока вакансий к поверхности основного металла, что приводит к снижению количества пор в этом участ- Я ке и, соответственно, к повышению прочности окалины с металлом.

Введение в сплавы с лигатурой кальция в указанных пределах способству ет повышению пластических характерис- р

|тик сплава эа счет рафинирования и нейтрализации вредных примесей, таких как свинец, сера, цинк, олово, сурьма и др., с которыми он образует тугоплавкие соединения с температурой д плавления, превышаняцей. 1000 С.

Лигатуру выплавляют в индукционной печи емкостью 25 кг.

Состав выплавленных лигатур в обьеме предлагаемого содержания приведен в табл. 1.

Лигатуру вводят в сплав ЭИ 698 в количестве 1-5% от веса плавки перед сливом металла в керамические формы иэ индукционной печи емкостью до 100 кг. Кроме того, для сопоставления действия предлагаемой лигатуры на свойства выплавляют сплав того же состава, но с присадкой иттрия и кальция отдельно (табл. 2, плавка 4) в тех же количествах, а также сплав, в который вводят известную лигатуру.

Испытания на сопротивление смятию проводят на прямоугольных образцах размерами 10 10 20 мм. Образцы помещают в печь и располагают в горизон- 35 тальной плоскости крест на крест и ребро на ребро. После нагрева до

900 С и выдержки в течение 1 ч к образцам прикладывают постоянную нагРузку Усилием 25 кгс и производят с помощью индикатора замер глубины

Вдавливания образцов друг в друга.

Жаростойкость оценивают по увеличению массы образца при выдержке его в течение 10 ч при 900ОC.

Механические свойства сплава ЭИ698, обработанного предлагаемой и известной лигатурами, представлены в табл. 2, а жаростойкость и сопротивление смятию в табл. 3.

Приведенные в табл.З данные показывают, что жаростойкость сплава с присадкой предлагаемой лигатуры повышается в 1,6-1,8 раза, а сопротивление смятию - в 1,7-1,9. раза, по сравнению со сплавом, где применялась известная лигатура, а также со сплавом, выплавка которого производилась беэ применения лигатуры. Это свидетельствует о том, что введение пред лагаемой лигатуры в сплав на основе никеля типа ЭИ 698 способствует улучшению целого комплекса эксплуатационных свойств литого инструмента, предназначенного для горячей обработки сплавов давлением.

Предварительный расчет техникоэкономического эффекта от примене ния предлагаемой лигатуры при получении отливок матриц и штамповых вставок из сплава ЭИ 698 составляет 1500 руб на тонну годных деформированных полуфабрикатов иэ сталей и сплавов, а при использовании известной лигатуры - 1100 руб. на тонну. Такой эффект достигается эа счет повышения жаростойкости и механической прочности инструмента, работающего в условиях повышенных температур и нагрузок на смятие.

960293

Т а б л и ц а 2

Механические свойства сплава 3И 698 при 1000"C

Плавка

Относительное сужение У .Ъ

Предел текучести

1 кгс/мм

Относительное удлинение, Д ф

Ударная вязкость п кгс ° м/см

8,3

19

75

8,1

69

7,8

21

206,1

60

;Таблица 3

Свойства сплава 3И 698

Плав ка

Жаростойкость

Смятие

Увеличение массы за 10 ч при 900 С, г/м

Величина смятия при 900"С и приложения нагрузки 25 кг длительностью 2 ч, мм

6 5

0,22

0,25

5,8

5,5

0,21

0,45

8,1 церий

Алюминий формула изобретения

5-1 0

Остальное

Лигатура, содержащая иттрий, кальций и алюминий, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения жаростойкости и сопротивления смятию 50 жаропрочных сплавов при повышенной температуре, она дополнительно содержит церий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Иттрий 1-5 $5

Кальций 1-4

Составитель Г.Дудик .

Редактор Н. Гунько ТехрЕд Ж.Кастелевич Корректор О.Билак

Заказ 7156/33 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4

Ф

Предел прочносности, в кгс/мм

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Дуррер Р., фолькерт Г. Метал лургия феРросплавов. М., "Металлур гия", 1976, с. 372-373.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 313884, кл. С 22 С 35/00, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

9 778320, кл. С 22 С 35/00, 1978.