SU740852A1 - Лигатура - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к черной метал . лургии, а именно к составам ванадийсодержащих лигатур дл  раскислени .и леги ровани  сталей и чугунов. Известна ванадийсодержаща  лигатура l , имеюща  следующий состав, вес.% Ванадий5-14 Кремний5-ЗО Марганец5-25 Хром1 3 Титан0,1-2,0 Угч род0,2-4,0 Азот0,01-0,4 ЖелезоОстальное Недостатком этой лигатуры  вл етс  низкое содержание в ней основного легирующего элемента - ванади  (в среднем, около 10%). Это обусловливает повышенный удельный расход лигатуры и значительное охлаждающее воздействие ее на жидкий металл, особенно нри легировании стали в ковше, что заметно ухудшает жид котекучесть металла. Последнее обсто тельство оказываетс  особенно нежелательным при заливке тонкостенных отливок сложной конфигурации и больших габаритов . Наиболее бийзкой к изобретению по составу и достигаемому эффекту  вл етс  лигатурй 2 , вес.%: Ванадий15-50 Кремний5-5О Титан0,05-5,0 Азот0,01-0,2 . Марганец0,5-4,9 Хром0,5-3,0 Углерод0,5-3,0 Кальций0,005-5,0 ЖелезоОстальное Недостатком данной лигатуры  вл етс  отсутствие элементов, оказывающих сильное обессеривающее, модифицирующее воздействие и способствующих глубокому раскислению металла, а следовательно позвол ющих получить более высокий уровень механических и литейных свойств стали. Цепью изобретени   вл етс  разработка тшсого состава лигатуры, который позвол ет повысить усвоение ванади .рнизить температуру плавлени  лигатуры, повысить .хпадостойкость стали и жидкотекучесть , снизить склонность к трещинообразованию . Поставленна  цель достигаетс  тем, что предлагаема  лигатура дополнительно содержит магний и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%: Ванадий15,0-45,0 Кремний4,0-40,0 МарганецО,5-8,О Хром0,5-5,0 Углерод0,5-3,0 Титан0,О5-5,0 Азот0,01-0,5 КальцийО,ОО5-5,0 Магний0,005-5,0 Алюминий0,03-3,0 ЖелезоОстальное Лигатуру присаживают в жидкий метал в расчетном количестве в конца плавки в печь или при выпуске в ковш. В процессе растворени  лигатуры в жидком металле ванадий, титан, азот и углерод образуют нитриды и карбонитриды ванади  и титана , которые при задаьшом соотношении компонентов обеспечивают получение необходимых механических и эксплуатационных характеристик стали. Присутствующие в лигатуре кадьций и магний способствую существенному повышению хлад ост ойкости .стали, .понижению её склонности к трещинообразованию и увеличению жидкотекуче сти. В результате модифицирующего дейст ви  лигатуры происходит глобул ризаци  включений, которые, кроме этого заметно измельчаютс . При этом имеет место так же и уменьшение общего количества усто чивых оксидных включений, причем преимущественно за счет снижени  количества глинозема, неблагопри тного с точки зрени  ко1-ш(ентраций напр жений и зарождени  трещин при низких температурах. Модифицирование стали магнием приводит К уменьшению на 1-2 балла величины действительного зерна, что объ сн етс , главным образом, снижением величины зерна аустенита и уменьшением склонности его к росту при нагреве и, в меньшей степени, измельчением первичной структуры стали. В результате измельчени  продуктов распада твердого раствора наблюдаетс  значительное улучшение ударной в зкости . Кроме этого, лигатура за счет содержани  в ней кальци , магни  и алюмини , при введении ее в металл оказывает дополнительное раскисл ющее и десульфирирующее воздействие на сталь за счет интенсивного перемешивани  металла парами магни , способствует удалению продуктов реакции и уменьшению содержани  водорода, который удал етс  вместе с пузырьками паров магни . Поскольку введение предлагаемой лигатуры в жидкий металл способствует снижению склонности к трещинообразованию и выравниванию механических свойств по сечению изделий, то и примен ть ее рекомендуетс  прежде всего дл  легировани  чугунов и углеродистых сталей, используемых дл  изготовлени  фасонных отливок сложной конфигурации с большой разностенностью , склонных к трещинообразованию , а также дл  фасонных отливок с большими габаритами и толщиной. Пример применени   лигатуры - сталь марки 45ФЛ, раскисленна  и легированна  с использованием разработанной лигатуры. Из стали этого типа производ т детали тракторов, которые работают в самых различных районах, в том числе на Край- м нем Севере. Плавки стали производ тс  в ЗОО-килограммоБой индукционной гтечи, лигатура вводитс  в ковш пофракционно. Средние механические свойства стали 45ФЛ, полученные на образцах, вырезанных из стандартных трефовидных проб, от п ти плавок приведены в табл. 1. Литейные свойства стади 45ФЛ приведены в табл. 2.

Таблица 1

79,1 52,7

16,3 28,0 ЗД 2,4 1,О

0,1 52,6 17,5 28,5. 3,5 2,9 1,5

.

81,1 53,7 18,8 31Д 4,6 3,7 2,9

81,2 53,9 19,3 35Д 5,1 3,8 2,6 81,3 53,8 19,0 35,0 5,0 3,7 2,5

Стапь, обработанна  лигатурой без А, и Млг

Сталь, обработанна   лигатурой, содержацей 2,3% А1 и 2,.М

Применение новой лигатуры дл  повышени  сопротивлени  стали против хрупкого разрушени  позвол ет подн ть срок службы и надежность работЕ, тракторов

100

199

196 105

215 121,4

221 128Д

22О 128

Таблица 2

586

390

2,28

1,2

597

2,29

399

на 20-30%. Внедрение новой лигатуры дл  легировани  стали 45Л позвол ет получить экономический эффект более 1,7 млн. руб. в год.

г . ,

7. . v.

формула изобрет ен и  -Марганец0,5-8,0

Лигатура, содержаща  ванадий, кремний.Углерод0,5-3,0

марганец, хром, углерод, титан, азот.Титан0,05-5,0

кальций и железо, отличающа - 5АзотО,01-О,5

с   тем, что, с цепью повышени  усвоени Кальций0,005-5,0

ванади  металлом сн15жени  температурыМагний0,005-5,0

плавлени  лигатуры, повышени  хладостой-АлюминийО,ОЗ-3,0

кости стали, понижени  склонности ее кЖелезоОстальное

трещинообразованию и повышени  жидко юИсточники информации,

текучести, она дополнительно содержитприн тые во внимание при экспертизе

магний и алюминий при следующем соот-1. Авторское свидетельство СССР

ношении компонентов, вес. 451779, кл. С 22 С 35/ОО, 1974.

Ванадий15,0-45,02. Авторское свидетельство СССР

Кремний4,0-40,0 .м 559992, кл. С 22 С 35/ОО, 1975.

Хром0,5-5,0

Claims (1)

1. Формула изобретения

   а ч ч 4,-...................' 'Марганец

   Хром

   Лигатура, содержащая ванадий, кремний, марганец, хром, углерод, титан, азот, кальций и железо, отличающаяс я тем, что, с целью повышения усвоения ванадия металлом снижения температуры плавления лигатуры, повышения хладостойкости стали, понижения склонности ее к трещинообразованию и повышения жидко “ текучести, она дополнительно содержит магний и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Ванадий 15,0-45,0

   Кремний 4,0-40,0

   Углерод

   Титан

   Азот

   Кальций

   Магний

   Алюминий

   Железо

   0,5-8,0

   0,5-5,0

   0,5-3,0

   0,05-5,0

   0,01-0,5

   0,005-5,0’

   0,005-5,0

   0,03-3,0

   Остальное

   10

   15