RU2323996C2 - Mixture for alloy - Google Patents
Mixture for alloy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2323996C2 RU2323996C2 RU2004138051/02A RU2004138051A RU2323996C2 RU 2323996 C2 RU2323996 C2 RU 2323996C2 RU 2004138051/02 A RU2004138051/02 A RU 2004138051/02A RU 2004138051 A RU2004138051 A RU 2004138051A RU 2323996 C2 RU2323996 C2 RU 2323996C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- magnesium
- nickel
- metal
- tungsten
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 20
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- XQMVBICWFFHDNN-UHFFFAOYSA-N 5-amino-4-chloro-2-phenylpyridazin-3-one;(2-ethoxy-3,3-dimethyl-2h-1-benzofuran-5-yl) methanesulfonate Chemical compound O=C1C(Cl)=C(N)C=NN1C1=CC=CC=C1.C1=C(OS(C)(=O)=O)C=C2C(C)(C)C(OCC)OC2=C1 XQMVBICWFFHDNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 15
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 6
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXOKZEFMNOVRSN-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Ni].[W] Chemical compound [Mg].[Ni].[W] KXOKZEFMNOVRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- ATTFYOXEMHAYAX-UHFFFAOYSA-N magnesium nickel Chemical compound [Mg].[Ni] ATTFYOXEMHAYAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018505 Ni—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сплавов, содержащих высокоактивные модифицирующие элементы, и может использоваться для легирования жаропрочных сталей и сплавов.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of alloys containing highly active modifying elements, and can be used for alloying heat-resistant steels and alloys.
Для модифицирования стали и сплавов широко применяют лигатуры, содержащие редкоземельные и щелочно-земельные элементы. Эти элементы в металл вводят в виде сплавов (лигатур) с другими элементами, чаще всего с кремнием, алюминием, железом.To modify steel and alloys, ligatures containing rare earth and alkaline earth elements are widely used. These elements are introduced into the metal in the form of alloys (ligatures) with other elements, most often with silicon, aluminum, and iron.
Например, «Ремаг» содержит 46,5% кремния [см. Ферросплавы с редкоземельными металлами / И.В.Рябчиков, В.Г.Мизин, Н.П.Лякишев, А.С.Дубровин, стр.243], «Инкомаг-2» содержит 26...33% кремния [см. там же, стр.244].For example, Remag contains 46.5% silicon [see Ferroalloys with rare-earth metals / I.V. Ryabchikov, V.G. Mizin, N.P. Lyakishev, A.S. Dubrovin, p. 243], Inkomag-2 contains 26 ... 33% silicon [see ibid., p. 244].
При выплавке жаропрочных сплавов на никелевой основе использование лигатур с высоким содержанием кремния невозможно, так как это приведет к ухудшению технологической пластичности готового металла.When smelting heat-resistant nickel-based alloys, the use of ligatures with a high silicon content is impossible, as this will lead to a deterioration in the technological plasticity of the finished metal.
Бескремнистые лигатуры «Инкомаг-1» и «Инкомаг-3» [см. там же, стр.244] хорошо зарекомендовали себя при модифицировании чугунов. При выплавке же жаропрочных сплавов недостатком их является наличие пироэффекта при расплавлении в момент введения, который способствует значительному перегреву металла, быстрому окислению магния и снижению эффекта модифицирования.The silicon-free ligatures Inkomag-1 and Inkomag-3 [see ibid., p. 244] have proven themselves in the modification of cast irons. When smelting heat-resistant alloys, their drawback is the presence of the pyroelectric effect during melting at the time of introduction, which contributes to a significant overheating of the metal, rapid oxidation of magnesium, and a decrease in the effect of modification.
Для модифицирования магнием жаропрочных сплавов обычно используют Ni-Mg лигатуру, содержащую 12...17% магния, остальное никель [см. А.С.Дубровин и др. Сталь, 1985, №12, с.29], принятую за прототип. Данная лигатура даже при принудительном ее погружении усваивается очень слабо (5...20%), так как сгорает в шлаке. Нестабильность усвоения магния из этой лигатуры не обеспечивает получение высокой технологической пластичности и длительной прочности металла, что возможно только при узких пределах содержания магния в жаропрочных сплавах в пределах 0,006...0,008%.For magnesium modification of heat-resistant alloys, Ni-Mg ligature is usually used, containing 12 ... 17% magnesium, the rest is nickel [see A. S. Dubrovin and other Steel, 1985, No. 12, p.29], adopted as a prototype. This ligature, even when forced to immerse it, is absorbed very poorly (5 ... 20%), since it burns in slag. The instability of the absorption of magnesium from this ligature does not provide high technological ductility and long-term strength of the metal, which is possible only with narrow limits of the magnesium content in heat-resistant alloys within 0.006 ... 0.008%.
Целью изобретения является повышение технологической пластичности и длительной прочности жаропрочных сплавов за счет получения магния в узких пределах.The aim of the invention is to increase the technological ductility and long-term strength of heat-resistant alloys by producing magnesium in a narrow range.
Поставленная задача решается путем ввода в сплав, содержащий никель и магний, вольфрама при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved by introducing tungsten into an alloy containing nickel and magnesium in the following ratio of components, wt.%:
Такой сплав при введении в высокоплотные металлические расплавы до 9500 кг/м3 обеспечит получение содержания магния в узких пределах. Сплав имеет высокую плотность 10500...12000 кг/м3 (фиг.1), что выше, чем самый плотный деформируемый сплав на никелевой основе, например ХН60ВТ по ГОСТ 5632-72.Such an alloy, when introduced into high-density metal melts up to 9500 kg / m 3, will provide a narrow magnesium content. The alloy has a high density of 10,500 ... 12,000 kg / m 3 (Fig. 1), which is higher than the most dense wrought nickel-based alloy, for example XH60BT according to GOST 5632-72.
При содержании вольфрама в сплаве менее 25% он будет повышать пироэффект за счет флотирующего действия паров магния, что снизит уровень свойств готового металла.When the tungsten content in the alloy is less than 25%, it will increase the pyroeffect due to the flotation effect of magnesium vapor, which will reduce the level of properties of the finished metal.
Содержание вольфрама в сплаве более 35% значительно увеличит продолжительность растворения вольфрамсодержащих материалов в готовом сплаве (фиг.2), что приведет к удлинению продолжительности плавки.The tungsten content in the alloy of more than 35% will significantly increase the dissolution time of tungsten-containing materials in the finished alloy (figure 2), which will lead to an extension of the melting time.
При содержании магния в сплаве менее 2% потребуется введение большого количества сплава, вызвав, в свою очередь, необходимость перегрева металла выше верхнего предела по технологической инструкции или удлинению продолжительности плавки, что может привести к переходу магния из футеровки и шлака в жаропрочный сплав. Этот процесс является неуправляемым и снизит технологическую пластичность и длительную прочность.When the magnesium content in the alloy is less than 2%, a large amount of alloy will be required, which, in turn, will necessitate overheating of the metal above the upper limit according to the technological instructions or lengthening the melting time, which can lead to the transition of magnesium from the lining and slag to a heat-resistant alloy. This process is uncontrollable and will reduce technological ductility and long-term strength.
При содержании магния выше 10% возрастет пироэффект и резко снизится стабильность усвоения магния (фиг.3), что приведет к снижению технологической пластичности металла при деформации.When the magnesium content is above 10%, the pyroeffect will increase and the stability of the absorption of magnesium will sharply decrease (Fig. 3), which will lead to a decrease in the technological plasticity of the metal during deformation.
Пример конкретного осуществления.An example of a specific implementation.
Сплав выплавляли в индукционной печи с основной футеровкой.The alloy was smelted in an induction furnace with a main lining.
В тигель загружали магний металлический 3,6 кг (чушковый) по расчету на 6% и флюсующий материал - поваренную соль. После расплавления магния в металл присаживали металлический никель в количестве 38,6 кг. После растворения никеля и нагрева металла до 1300°С присаживали вольфрам в виде штабиков 18 кг по расчету (на 30%). После полного растворения вольфрама металл нагревали до температуры 1460...1500°С и сплав сливали в металлическую изложницу, где слиток охлаждался.Magnesium metal 3.6 kg (pig) was charged into the crucible, calculated at 6%, and fluxing material — table salt. After the magnesium was melted, metal nickel was added to the metal in an amount of 38.6 kg. After dissolving the nickel and heating the metal to 1300 ° C, tungsten was planted in the form of 18 kg piles as calculated (30%). After complete dissolution of the tungsten, the metal was heated to a temperature of 1460 ... 1500 ° C and the alloy was poured into a metal mold, where the ingot was cooled.
После охлаждения слиток извлекали и разделывали на куски, удобные для использования. Сплав применяли для модифицирования металла магнием.After cooling, the ingot was removed and cut into pieces convenient for use. The alloy was used to modify metal with magnesium.
Полученный никель-вольфрам-магниевый сплав использовали при выплавке в 6-тонной дуговой печи ШБ-ХН60ВТ. Усвоение магния в готовом металле составило 35...45%, что значительно выше, чем при использовании стандартной никель-магниевой лигатуры. Технологическая пластичность слитков сплава ШБ-ХН60ВТ на всех переделах была высокой.The obtained nickel-tungsten-magnesium alloy was used in smelting in a 6-ton arc furnace ШБ-ХН60ВТ. The absorption of magnesium in the finished metal was 35 ... 45%, which is significantly higher than when using standard nickel-magnesium alloys. The technological plasticity of the alloy ingots ШБ-ХН60ВТ at all stages was high.
Результаты испытаний длительной прочности и ударной вязкости сплава ШБ-ХН60ВТ приведены в таблице.The test results of long-term strength and toughness of alloy ШБ-ХН60ВТ are shown in the table.
Из таблицы видно, что длительная прочность и ударная вязкость на опытных плавках сплава ШБ-ХН60ВТ, выплавленных с присадкой никель-вольфрам-магниевого сплава в заявленных пределах, имеют высокие значения. Максимальные значения длительной прочности составили 340 час и ударной вязкости при температуре 1200°С - 2915 кДж/м2, против 203 час и 1735 кДж/м2 соответственно при использовании никель-магниевой лигатуры.The table shows that the long-term strength and toughness in the experimental melts of the alloy SB-XH60BT, smelted with an additive of nickel-tungsten-magnesium alloy within the stated limits, have high values. The maximum values of long-term strength were 340 hours and impact strength at a temperature of 1200 ° C - 2915 kJ / m 2 , versus 203 hours and 1735 kJ / m 2, respectively, when using nickel-magnesium alloys.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004138051/02A RU2323996C2 (en) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Mixture for alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004138051/02A RU2323996C2 (en) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Mixture for alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004138051A RU2004138051A (en) | 2006-06-20 |
| RU2323996C2 true RU2323996C2 (en) | 2008-05-10 |
Family
ID=36713648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004138051/02A RU2323996C2 (en) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Mixture for alloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2323996C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2419665C1 (en) * | 2009-10-23 | 2011-05-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Addition alloy for heat resistant nickel alloys |
| RU2824970C1 (en) * | 2023-12-26 | 2024-08-19 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Технологии Специальной Металлургии" | Method of nickel-magnesium alloy melting in dc arc furnace with hollow electrode in argon current |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3649255A (en) * | 1970-05-25 | 1972-03-14 | Cyclops Corp Universal | Corrosion-resistant nickel-molybdenum alloys |
| GB1288215A (en) * | 1968-10-07 | 1972-09-06 | ||
| RU1520871C (en) * | 1987-12-22 | 1994-06-30 | ВНИИ авиационных материалов | Alloy on nickel-base |
-
2004
- 2004-12-24 RU RU2004138051/02A patent/RU2323996C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1288215A (en) * | 1968-10-07 | 1972-09-06 | ||
| US3649255A (en) * | 1970-05-25 | 1972-03-14 | Cyclops Corp Universal | Corrosion-resistant nickel-molybdenum alloys |
| RU1520871C (en) * | 1987-12-22 | 1994-06-30 | ВНИИ авиационных материалов | Alloy on nickel-base |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Сталь. 1985, № 12, с.29. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2419665C1 (en) * | 2009-10-23 | 2011-05-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Addition alloy for heat resistant nickel alloys |
| RU2824970C1 (en) * | 2023-12-26 | 2024-08-19 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Технологии Специальной Металлургии" | Method of nickel-magnesium alloy melting in dc arc furnace with hollow electrode in argon current |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004138051A (en) | 2006-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1198947C (en) | Method for grain refining of steel, grain refining alloy for steel and method for producing grain refining alloy | |
| CN104060157B (en) | A kind of hypereutectic high-chromium white cast iron and preparation method thereof | |
| CN107904510A (en) | Comprehensive high performance hot die steel of one kind and preparation method thereof | |
| CN108385006A (en) | High-strength anti-flaming diecast magnesium alloy and preparation method thereof | |
| CN109371329A (en) | A kind of high temperature resistant synthetic quartz molding die Steel material and preparation method thereof | |
| RU2323996C2 (en) | Mixture for alloy | |
| JP2010144195A (en) | Method for manufacturing high nitrogen-containing stainless steel | |
| RU2469117C1 (en) | Melting method of carbon-free heat-resistant steel | |
| SU1235970A1 (en) | Cast iron | |
| WO2021129802A1 (en) | High-strength and high-toughness copper-zinc-aluminum shape memory alloy and preparation method therefor | |
| JP3597211B2 (en) | Spheroidal graphite cast iron with excellent high-temperature strength | |
| RU2270266C2 (en) | Addition alloy for inoculation and doping of alloys | |
| EP3187605A1 (en) | Method for obtaining hybrid aluminium bronze alloy | |
| CN112501376A (en) | Nodulizer for nodular cast iron and preparation method thereof | |
| JP2021055146A (en) | Spheroidal graphite cast iron and method for producing the same | |
| SU1617031A1 (en) | Alloying composition for steel | |
| RU2302475C2 (en) | Method of production of ingots on base of refractory metals by vacuum autocrucible arc melting | |
| SU582301A1 (en) | Method of inoculation and deoxidation of steels and alloys | |
| RU2267542C1 (en) | Cast iron, method for producing the same and method for thermal processing of ingots cast from the same | |
| RU2041967C1 (en) | Method for production of hypereutectic aluminum-silicon alloys | |
| SU1458418A1 (en) | Malleable iron | |
| RU2557438C1 (en) | Chrome-based heat resisting alloy and method of smelting of chrome-based alloy | |
| SU1328400A1 (en) | Cast iron | |
| RU2009205C1 (en) | Method for production of copper-bearing iron-carbon alloys | |
| RU2315815C1 (en) | Method for producing of vermiculate graphite cast-iron |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081225 |