Лигатура
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских °
Социалистических
Республик
<щ998560 ф, г г б (61) Дополнительное к авт. свид-ву -. (22) Заявлено 23. 10. 81 (21) 3350351/22-02
И1 М. Кл.
С 22 С 35/00 с присоединением заявки ¹â€”
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет(53) УДК 669.15-198 (088.8) Опубликовано 23.02.83. Бюллетень № 7
Дата опубликования описания 230283
Э.Я.Сидельковский, A.A.ÔHëèn åíõîâ., В..Г.,Яизин, .В.Рябчиков и A.Ñ. ô@îâéí : - п ( а -. - -1: с/ н
Уральский научно-исследоват ерных металлов и Челябинский научно-исследовательский институт металлургии (72) Авторы изобретения (71) заявители (54) ЛИГАТУРА
15
25
И зобр ете ни е отн о сит ся к металлургии, .в частности к производству ферросплавов, используеьих для раскисления и легирования низко- и высоколегированных .сталей.
Известна лигатура Г1 ), содержащая вес.%:
Марганец 5-10
Кремний 15-40
Алюминий 5-15
Ванадий 10-50
Кальций 5-20
Редкоземельные металлы 5-15
Магний 2-5
Железо Остальное
Наличие в ней большого количества легкокипящих элементов не позволяет испольэовать ее для обработки стали.
Наиболее близкой к предлагаемой по.технической сущности и достигаемому результату является лигатура (2 3, .содержащая, вес.Ъ:
Углерод 0,05-0,5
Алюминий 5-15
Ванадий 5-15 .Кальций 3-15
Редкоземельные металлы 5-20
Барий 0,5-15
Железо 1-15
Магний 3-6
Бор 1-5
Кремний Остальное недостатками этой лигатуры являются высокое суммарное содержание кальция и магния, вызывающих пироэф-фект и выбросы п1ж температуре выпус ка стали из печи, относительно высокое содержание алюминия и особенно бора, которые при наличии более сильных раскислителей в значительной степени усваиваются металлом и дают включения, охрупчнвающие сталь. Сортамент сталей, которые могут быть эффективно обработаны этим сплавом, очень узок.
Целью изобретения является устранение красноломкости, снижение порога хладнозтомкости и повышение иэносостойкости обрабатываемой стали.
Цель достигается тем, что лигату. ра, содержащая кремний, алюминий,ванадий, кальций, барий, редкоземельные металлы, углерод и железо, дополнительно содержит марганец, титан, азот и стронция при следующем соотношении компонентов, мас. Ъ:
Кремний 30-60
Алюминий 0,5-8
998560
5-20
0,5-5
0,1-5
0,5-3
Ванадий
Кальций
Барий
-Стронций
Редкоземельные металлы 0,1-10
Марганец 1-10
Титан 0,1-1,5
Азот 0,01-0,5
Углерод 0,1-2
Железо Остальное l0
Предлагаемый состав лигатуры может быть получен углесиликотермическим процессом с использованием недорогого комплексного сырья.
Пример. В индукционной 400 кг !5 печи выплавили сталь. При выпуске металла из печи в 50 кг ковш вводились лигатуры различных составов,приведенных в табл.1.
Сталь типа 35 ГСФЛ .из 50 кг ков- 29 шей разливалась в трефовидные форми для получения образцов на механические испытания и в плоские для изучения красноломкости. При этом получали плитки длиной 500 мм, шириной 100 мм 25 и толщиной 50 мм, на поверхности которых вдоль и поперек. нанесены риски .глубиной 10 мм.
В табл.2 приведены результаты испытаний металла на хладностойкость и красноломкость (горячие трещины), из которых видно, что ударная вязкость стали, обработанной предлагаемой лигатурой, возрастает при -60 C в 2-2,5 раза; количество горячих тре-З5 щин на поверхности образца сводится к минимуму, а при оптимальном содержании компонентов горячие трещины не образуются °
Поскольку сталь типа 35ФЛ, 35ГСФЛ применяется для литых деталей машин, работающих в условиях абразивного из-. носа, то одной из важных эксплуатационных характеристик является износостойкость.
В табл.2 приведены значения относительного износа образцов стали, обработанных известной и предлагаемой лигатурой. Образцы изготовлены из половинок ударных образцов. При этом износостойкость металла, обработанного предлагаемой лигатурой, возрастает на 20-ЗОВ. При сравнении содержания элементов в стали микроспектральными методами выявлено, что содержание Р3М и бария в стали стабилизируется при оптимальном содержании стронция в лигатуре. Одновременно ус-" тановлено, что стронций в металле не растворяется, так как,защищая РЗМ и барий, более интенсивно окисляется. Отмечается более равномерное содержание основных элементов в стали при оптимальном содержании стронция в лигатуре и заметное снижение серы при оптимальном содержании остальных компонентов. Из приведенных данных видно также, что обработка металла предлагаемой лигатурой снижает потери от .брака по горячим трещинам при производстве отливок, повышает их эксплуатационные характеристики и надежность при низких температурах.
Экономическая эффективность от использования предлагаемой лигатуры. в литейном производстве складывается из снижения потерь от брака на 1,52,0Ъ или на 2-3 руб./т годных отливок и эксплуатационной надежности и долговечности на 10-20% или еще на
3-4 руб./т. Общий экономический эффект может составить более 200 тыс. руб. в год.
998560
1 э е
o o ох
Ю
cD
«
1
I
1
1 о г»
«-1 1
«
cD с
Г«Ъ с
Ю сА с
СЧ ф с
СЧ
СЧ с
С"Ъ
1 I I
СЧ с
Сс1
1 1 1 1
Ю 1 о.
ОЪ « cF
° с
СЧ р
«-1 ф с
«-1
Ю с
° -«
«1 с
Чб б!б о о с с
О О
СС) Ю с ь Г) Ю с
Ю сА с
Ю с с«Ъ сА
c««I ь с о
СЧ о о с о о
Чб
Ю с
О ССЪ с
СЪ cD
I !
1 а о с с
«-1 c«I!
«4 СЧ о р с о о («! С«Ъ о о с
Ю Ю сА с
Ю! : и
Ф
СЧ
О CD с с о
ССЪ с с
Ю т"!
« с
СЧ
Ю
Ю
Ю с
Ю. I б-.— -
1! 1.
1 1
1 — 1
<б> 1! 1
1 -б
I 1
1 С! z! 1
1 I б
1 и
«-б с
СЧ
С«Ъ в о с
О 1 сО с
О\ с
Ю! с с о о
CO с о! с с
СО
ГЧ с
1
1
СЧ 1
I
1 !
I
I
I
СЪ I
1
«"! с о!
С! р
С«Ъ С«Ъ с с о о.
С Ъ
<«Ъ с
Ю сА
С«Ъ с
Ю!
С ф х
1-б о (0
III х б
1
1 Ф
1 Сс1 !
\ - — «
1
1 С
1 —" б
1 I
I 1
t cQ
1 I
1 — — 4
I
t
I O!
1 Z
1 1
И«
РЪ
С4 б — — -б
1 дй I
I <0 с f СО
Я 1 а б — — б
Н (б i е
g 1 v
1 1 б
III 1 сО 1 !
o л
O1 а — — б бх 1 х I
Х 1
o!—
В1 -, Рб I — -б х 1
I
1 1
О 1 а
» I
1 I
65 1!
« 1 х 1
I 1 сА с
Ю rP m о о о
Сб) . «б!б 10
СЧ Сс с с
° Ф -;cA ч1б ба! сО !«Ъ с с
Ч) ф щ
ОЪ О 1Ч о с с о о о
1 !
С Э а1 сО х 4
1б cII
1!! g «-1 СсЪ С«Ъ
Ф Ф
m fL cO ж A X
998560
Формула изобретения
Составитель С.Деркачева
Редактор О.Половка Техред Л.Пекарь Корректор Ю.Макаренко
Заказ 1082/47 Тираж 625 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушекая наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4
Лигатура, содержащая кремний, алкуиний, ванадий, кальций, барий, редкоземельные металлы, углерод и железо, отличающаяся тем, 5 что, с целью устранения красноломкости, снижения порога хладноломкости и повышения износостойкости обрабатываемой стали, она дополнительно содер- . .жит марганец, титан, азот и стронций при следующем. соотношении компонентов, мас.Ъ
Кремний 30-60
Алюминий О, 5-8
Ванадий 5-20 -15
Кальций 0,5-5
Барий 0,1-5
Редкоземельные метаплы 0,1-10
Углерод " 0,1-2Марганец 1-10
Титан О, 1 -1,5
Азот О, 01-0 5
Стронций 0 5-3
Железо О ст аль ное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Ю 441326, кл. С 22 С 35/00, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 541889, кл. С 22 С 35/00, 1975.