RU2323996C2 - Сплав для легирования - Google Patents
Сплав для легирования 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
Изобретение относится к металлургии, в частности для модифицирования жаропрочных сталей и сплавов магнием. Сплав содержит, мас.%: вольфрам 25-35, магний 2-10, никель остальное. Изобретение позволяет повысить технологическую пластичность и длительную прочность жаропрочных сплавов за счет получения более узких значений магния. 1 табл., 3 ил.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сплавов, содержащих высокоактивные модифицирующие элементы, и может использоваться для легирования жаропрочных сталей и сплавов.
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.
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].
При выплавке жаропрочных сплавов на никелевой основе использование лигатур с высоким содержанием кремния невозможно, так как это приведет к ухудшению технологической пластичности готового металла.
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.
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%.
Целью изобретения является повышение технологической пластичности и длительной прочности жаропрочных сплавов за счет получения магния в узких пределах.
Поставленная задача решается путем ввода в сплав, содержащий никель и магний, вольфрама при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| вольфрам | 25...35 |
| магний | 2...10 |
| никель | остальное |
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.
При содержании вольфрама в сплаве менее 25% он будет повышать пироэффект за счет флотирующего действия паров магния, что снизит уровень свойств готового металла.
Содержание вольфрама в сплаве более 35% значительно увеличит продолжительность растворения вольфрамсодержащих материалов в готовом сплаве (фиг.2), что приведет к удлинению продолжительности плавки.
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.
При содержании магния выше 10% возрастет пироэффект и резко снизится стабильность усвоения магния (фиг.3), что приведет к снижению технологической пластичности металла при деформации.
Пример конкретного осуществления.
Сплав выплавляли в индукционной печи с основной футеровкой.
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.
После охлаждения слиток извлекали и разделывали на куски, удобные для использования. Сплав применяли для модифицирования металла магнием.
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.
Результаты испытаний длительной прочности и ударной вязкости сплава ШБ-ХН60ВТ приведены в таблице.
| Таблица | |||||
| Содержание, % | Результаты испытаний | ||||
| Ni | Mg | W | ударной вязкости при температуре 1200°С, кДж/м2 | длительной прочности, час | |
| Прототип | 88 | 12 | - | 1735 | 203 |
| Предлагаемый | 79 | 1 | 20 | 1979 | 193 |
| сплав (Ni-W- | 83 | 2 | 25 | 2810 | 309 |
| Mg) | 62 | 8 | 30 | 2915 | 340 |
| 55 | 10 | 35 | 2888 | 320 | |
| 48 | 12 | 40 | 2120 | 185 | |
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.
Claims (1)
- Сплав для легирования жаропрочных сталей и сплавов, содержащий никель и магний, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вольфрам при следующем соотношении компонентов, мас.%:
вольфрам 25-35 магний 2-10 никель остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004138051/02A RU2323996C2 (ru) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Сплав для легирования |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004138051/02A RU2323996C2 (ru) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Сплав для легирования |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004138051A RU2004138051A (ru) | 2006-06-20 |
| RU2323996C2 true RU2323996C2 (ru) | 2008-05-10 |
Family
ID=36713648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004138051/02A RU2323996C2 (ru) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Сплав для легирования |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2323996C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2419665C1 (ru) * | 2009-10-23 | 2011-05-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Лигатура для жаропрочных никелевых сплавов |
| RU2824970C1 (ru) * | 2023-12-26 | 2024-08-19 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Технологии Специальной Металлургии" | Способ выплавки лигатуры никель-магний в дуговой печи постоянного тока с полым электродом в токе аргона |
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 (ru) * | 1968-10-07 | 1972-09-06 | ||
| RU1520871C (ru) * | 1987-12-22 | 1994-06-30 | ВНИИ авиационных материалов | Сплав на основе никеля |
-
2004
- 2004-12-24 RU RU2004138051/02A patent/RU2323996C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1288215A (ru) * | 1968-10-07 | 1972-09-06 | ||
| US3649255A (en) * | 1970-05-25 | 1972-03-14 | Cyclops Corp Universal | Corrosion-resistant nickel-molybdenum alloys |
| RU1520871C (ru) * | 1987-12-22 | 1994-06-30 | ВНИИ авиационных материалов | Сплав на основе никеля |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Сталь. 1985, № 12, с.29. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2419665C1 (ru) * | 2009-10-23 | 2011-05-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Лигатура для жаропрочных никелевых сплавов |
| RU2824970C1 (ru) * | 2023-12-26 | 2024-08-19 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Технологии Специальной Металлургии" | Способ выплавки лигатуры никель-магний в дуговой печи постоянного тока с полым электродом в токе аргона |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004138051A (ru) | 2006-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1198947C (zh) | 钢的晶粒细化方法、钢的晶粒细化合金以及生产晶粒细化合金的方法 | |
| CN104060157B (zh) | 一种过共晶高铬白口铸铁及其制备方法 | |
| CN107904510A (zh) | 一种综合高性能的热作模具钢及其制备方法 | |
| CN108385006A (zh) | 高强度阻燃压铸镁合金及其制备方法 | |
| CN109371329A (zh) | 一种耐高温人工水晶成型模具钢材料及其制备方法 | |
| RU2323996C2 (ru) | Сплав для легирования | |
| JP2010144195A (ja) | 高窒素含有ステンレス鋼の製造方法 | |
| RU2469117C1 (ru) | Способ выплавки безуглеродистой жаропрочной стали | |
| SU1235970A1 (ru) | Чугун | |
| WO2021129802A1 (zh) | 一种高强韧铜锌铝形状记忆合金及其制备方法 | |
| JP3597211B2 (ja) | 高温強度に優れた球状黒鉛鋳鉄 | |
| RU2270266C2 (ru) | Лигатура для модифицирования и легирования сплавов | |
| EP3187605A1 (en) | Method for obtaining hybrid aluminium bronze alloy | |
| CN112501376A (zh) | 一种球墨铸铁用球化剂及其制备方法 | |
| JP2021055146A (ja) | 球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法 | |
| SU1617031A1 (ru) | Лигатура дл стали | |
| RU2302475C2 (ru) | Способ получения слитков из сплавов на основе тугоплавких металлов вакуумной дуговой гарнисажной плавкой | |
| SU582301A1 (ru) | Способ модифицировани и раскислени азотосодержащих сталей и сплавов | |
| RU2267542C1 (ru) | Чугун, способ его получения и способ термической обработки отливок из него | |
| RU2041967C1 (ru) | Способ получения заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов | |
| SU1458418A1 (ru) | Ковкий чугун | |
| RU2557438C1 (ru) | Жаропрочный сплав на основе хрома и способ выплавки сплава на основе хрома | |
| SU1328400A1 (ru) | Чугун | |
| RU2009205C1 (ru) | Способ производства медьсодержащих железоуглеродистых сплавов | |
| RU2315815C1 (ru) | Способ получения чугуна с вермикулярным графитом |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081225 |