Модификатор
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
N АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетскив
Социалистических
Республик
<1)960295 (61) Дополнительное к ввт. свмд-ву— (22) Заявлено 1404В1 (21) 3273001/22-02
)$1} М. Nfl.з с присоединением заявки N9С 22 С 35/00
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (33) УДК 669. 15-198(088.8) Опубликовано 230982, Бюллетень ¹.35
Дата опубликования опмсанмя 2309,82.I
Ю. Я. Скок, В. А. Ефимов, P.ß. Якобше, И. Н. Вино
О. В. Носоченко, В,И.Ганошенко, В. Г.Мизин, A. и И.В.Рябчиков
Институт проблем литья AH Украинскои CCP
YylgLQNBHAQ техРичииАа
БИБЛИОТЕКА (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (5 4 ) МОДИФИКАТОР
До 15
Марганец
От1-5
0,3-3
0,5-4
0,2-3
Изобретение относится к металлур гии, в частности к-сталеплавильному и литейному производству, Известны лигатуры для модифицирования и легирования стали и чугуна (1).
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и получаемому результату является модифккатор (2) следующего состава, вес.Ъ:
Кремний 30-60
Кальций, барий До 15
Минимум 4 элемента иэ группы: церий, лантан, ниобий, тантал, ванадий, титан, цирконий, алюминий бор 20-40
Железо Остальное
Недостатками этого модификатора является то, что он мало эффективен при модифицировании желеэоуглеродистых сплавов, так как не содержит в . своем составе магний, он не позволяет снижать чувствительность обрабатываемой стали к отпускной хрупкости из-за отсутствия э его составе молибдена, кроме того, вследствие высокого содержания-алюминия в сплаве, его невоэможно использовать для модифицирования кислой стали, так как в ней будут образовываться нежелательные корундовые неметаллические включения, а иэ-эа наличия в сплаве бора его нельзя испольэовать для модифицирования ряда сталей для энергомашиностроения, в частности сталей, применяемых в атомной энергетике.
Целью изобретения является повышение эффективности модифицирования и
"улучиение механических свойств обрабатываемого металла.
Цель достигается тем, что модификатор, содержащий кремний, кальций, бариЯ, редкоземельные металлы, ванадий, титан, алюминий и железо, дополнительно содержит магний и молибден при следукшем соотношении компонен- тов, дес.в:
Кремний 30-60
Кальций" 10,5 35
Варий 0,2-2
Редкоземельные металлы
Ванадий
Титан
30 А, „ний
960295
Таблица 1
Модификатор
Предлагаемый
0,2 0,1
1,3 3,2
35
10,5 2,0 5 О
Магний 0,3-2
Молибден 0,3-5
Железо Остальное
Соотношение элементов в предлага-. емом модификаторе подобрано таким образом, что обеспечивается высокая 3 раскислительная и модифицирующая способность при обработке им стали. Данный модификатор предназначен для мо1 ифицирования сталей широкого назначения, специальных сплавов и чугуна. 10
Модификатор получают иэ первичных шихтовых материалов кремневосстановительным процессом. Он имеет достаточно высокую хрупкость и может быть переведен в гранулы любых размеров пу-, тем дробления. В отличие от силикокальция и известного модификатора. он обладает более высокой модифици рующей способностью, кроме того, он способствует получению в модифицированной стали мелкого микроэерна.
Химический состав известного и предлагаемого модификатора представлен в табл. 1.
Содержание неметаллических включений (3 зщ ) и мехайические свойства 25 стали 17ГС, обработанной известным H предлагаемым модификатором, представлено в табл. 2.
В качестве примесей в сплаве может содержаться углерод в количестве 3() до, 0,5%, фосфор до 0,1Ъ. Расход сплава составляет 2-5 кг/т стали.
В индукционной печи выплавляют методом сплавления предлагаемый и известный модификатор. Эти модифика- З торы йспытывают на стали 17ГС.
Сталь 17ГС выплавляют в индукционной печи МГП-102 емкостью 160 кг и после раскисления всей плавки алюминия из расчета 1 кг/т порционно выпускают ,в ковши, из которых отливают слитки массой по 40 кг. В процессе выпуска, металла из печи в ковш сталь модифи цируют сплавами (см. табл. 1) из раИзвестный 48 6 8,2 6,1 6,3 счета 3 кг/т. Из опытных слитков. вы- резают осевые продольные и поперечные темплеты для изучения макроструктуры, образцы для металлографического анализа и заготовки для испытания механическнх. свойств, После нормализации заготовок при 920 С изготавливают образцы на разрыв (по 4 шт.) и ударную вязкость тип 1 (rio 5 шт.).
Исследования показывают, что макроструктура слитков, обработанных предлагаемым модификатором, более плотная по сравнению с макроструктурой слитка, модифицированного известным сплавом.
Средние результаты. испытаний механических свойств и определения загрязненности стали неметаллическими включеними (З б„„), проведенного методом "Л" и соответствии с ГОСТом 1778-:
-70, приведены в табл. 2. Сталь 17ГС., обработанная предлагаемым модификатором, имеет в 1,7"2 раза меньшую загрязненность неметаллическими включениями, на 10-20% более высокую пластичность и на 20-309 выше ударную вязкость при комнатной температуре при несколько более высокой прочности. Ударная вязкость обработанной стали предлагаемым модификатором при минус 40@C в 1,5-2 раза выше по сравнению со сталью, обработанной таKHM же количеством известного модиФикатора.
Ожидае вй Экономический эффект, за счет освоения высокосортных марок легированной стали, модифицированной предлагаемым составом, составит не менее 4 руб/т. Ожидаемый экономический эффект при обработке 300 тыс. т стали с учетом затрат на модифицироваиие из расчета
1,5 руб/т стали составит
300000 х(4-1,5) = 300000 > 2,5
750 Tttc> руб.
I-
4,.2 6,3 8,1 - - остальное
03 40 02 0,3 0,3 Тоже
1,8 2,4 1,8 1,3 3,1
3,0 0,5 3,0 2 О 5,0
960295
Таблица2
Модификатор
Относитель- Относительное удлнне- ное сужении не, Ф, ние м
В %
Предел Предел текучес- прочности б ти бз
NIIA NIIA дарная вяэость )<С0, МПж/м
20 С -40 "С
Известный . 12,6
60,8
23,6
392
536
1,58 0,67
Предлагаемый, .
546
6,1
28,5
398
72,4
2,26 1,28
67,6 2,11 1, 08
27,1
7,2
416
562
27,6
66,3 2,05 1;23
568
423
6,4
Формула изобретения
Источники информации .принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
35 9 541891, кл. С 22 С 35/00, 1975.
2. Патент CIIIA 9 3383202,, кл. 75-122, 1975.
Составитель С.Деркачева
Техред Ж. Каетелевич Корректор, О. Билак
Редактор Н.Гунько
Заказ 7156/33 Тираж 660 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5, Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4
Модификатор, содержащий кремний, кальций, барий, редкоземельные металлы, ванадий, титан, алюминий и железо, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности модифицирования и улучшения механических свойств обрабатываемого металла, он дополнительно содержит магний и молибден при следующем соотношении компонентов, вес,Ъ:
Кремний 30-60.
Кальций 10, 5-3 5
Барий 0,2-2
Редкоземельные металлы
Ваданий
Титан
Алюминий
Магний
Молибден
Железо
0,1-5
О, 3-3
0,5-4
0,2-3
О, 3-2
0,3-5
Остальное