SU1617031A1

SU1617031A1 - Alloying composition for steel

Info

Publication number: SU1617031A1
Application number: SU894648434A
Authority: SU
Inventors: Леонид Астапович Карписонов; Михаил Иванович Карпенко; Евгений Игнатьевич Марукович; Светлана Михайловна Бадюкова; Михаил Никифорович Заяц
Original assignee: Гомельский политехнический институт
Priority date: 1989-02-13
Filing date: 1989-02-13
Publication date: 1990-12-30

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, в частности к лигатурам дл модифицировани углеродистых литейных сталей с повышенными характеристиками технологических свойств. Цель изобретени - повышение технологических свойств углеродистой литейной стали. Лигатура дополнительно содержит алюминий, цирконий, кальций и фосфор при следующем соотношении компонентов, мас.%: хром 7,5-10,5The invention relates to metallurgy, in particular, to master alloys for modifying carbon casting steels with improved technological properties. The purpose of the invention is to improve the technological properties of carbon casting steel. The ligature additionally contains aluminum, zirconium, calcium and phosphorus in the following ratio, wt.%: Chromium 7.5-10.5

никель 6,4-8,3nickel 6.4-8.3

кремний 6,1-9,8silicon 6.1-9.8

марганец 9,3-13,6manganese 9.3-13.6

титан 0,2-0,6titanium 0.2-0.6

азот 7,1-11,3nitrogen 7.1-11.3

углерод 0,4-1,5carbon 0.4-1.5

церий 7,5-9,2cerium 7.5-9.2

алюминий 9,0-12,3aluminum 9.0-12.3

цирконий 7,2-9,6zirconium 7.2-9.6

кальций 5,1-8,0calcium 5.1-8.0

фосфор 0,2-3,2 и железо - остальное. 2 табл.phosphorus 0.2-3.2 and iron - the rest. 2 tab.

Description

Изобретение относитс к металлургии , в частности к лигатурам дл модифицировани углеродистых литейных сталей с повышенными характеристиками технологических свойств,This invention relates to metallurgy, in particular, to master alloys for modifying carbon casting steels with improved technological properties.

Цель изобретени - повьпдение технологических свойств стали.The purpose of the invention is to demonstrate the technological properties of steel.

Пример. Опытные плавки лига-тур провод т в индукционных электропечах с тигл ми емкостью 150 кг методом переплава, Б качестве шихтовых материалов используют феррохром ФХ600Н (ГОСТ 4757-77), никель 11Мц2,5 (ГОСТ 492-80), марганец МрНО (ТУ 14- 5-6-71), ферроалюминоцирконий ФАЦр15Н (ТУ 14-5-40-84), силикокальций С1Щр2Н (ТУ 14-141-83-87), ферроцерий (ТУ 1243-75), ферромарганец ФМн75Н (ГОСТ 4755-80) и хром Х99АН (ГОСТ 5905-79)о Ферроцерий и сплав ФАЦр15Н ввод т в конце плавки рафинировани расплава . Разливку лигатуры производ тExample. Experimental lig-tour melts were carried out in induction electric furnaces with crucibles with a capacity of 150 kg using a remelting method. Ferrochrome FH600H (GOST 4757-77), nickel 11Mts2.5 (GOST 492-80), MnNO manganese (TU 14- 5-6-71), ferroaluminocirconium FACr15N (TU 14-5-40-84), silicocalcium C1Shpr2N (TU 14-141-83-87), ferrocerium (TU 1243-75), ferromanganese FMN75N (GOST 4755-80) and chrome Х99АН (GOST 5905-79) o Ferrocerium and FACr15N alloy are introduced at the end of the melt refining melt. Casting ligatures produced

в плоские металлические изложницы /уш получени плиток толкапюй 20-25 ммоin flat metal molds / ush producing tiles of 20-25 mmo

В .табЛо 1 приведены химические составы лигатуры опытных плавокоTable 1 shows the chemical compositions of the master alloy

Лит атуры 1 С11Ытьшают при разливке литейной углеродистой CT.ajni марки . 35Л (ГОСТ 977-75), выплавленной в дуговой печи типа ДС-1,5 и содержащей перед микролегированием в ковше, масо%: углерод 0,34; кремний 0,52; марганец 0,28; никель 0,2 и сера 0,04.Litatures 1 C11 are shipped when casting a carbon CT.ajni brand. 35L (GOST 977-75), smelted in a DC-1.5 type arc furnace and containing before micro-doping in a ladle, mas%: carbon 0.34; silicon 0.52; manganese 0.28; Nickel 0.2 and sulfur 0.04.

В табЛо 2 приведены механические и технологические свойства шкроле- . гированных известной и предлагаемой лигатур дл сталейо Величина присадки составл ет 0,8% от массы расплаваTable 2 shows the mechanical and technological properties of the scro-. girovannyh known and proposed ligatures for steel; the amount of additive is 0.8% by weight of the melt

Жидкотекучесть стали определ ют на спиральной технологической пробе Кари, трещиностойкость - на звездообразной технологической пробе и остаточные напр жегш - на решетчатойThe fluidity of the steel is determined on a Kari spiral technological test, the crack resistance is determined on a star-shaped technological sample, and the residual stresses are determined on a grid.

№No

МиА- Mia-

ооoo

технологической пробе с диаметрами брусьев 12 и 20 ммо Ударную в зкость определ ют на образцах 10x10x55 мм типа II по методике испытани на удар ный изгиб при комнатной температуре в соответствии с ГОСТ 9454-78.technological test with diameters of 12 and 20 mmo bars The impact strength is determined on samples of 10x10x55 mm type II according to the test method for impact bending at room temperature in accordance with GOST 9454-78.

Дополнительное введение алиомини св зано с его эффективной раскисл ющей , нитридообразующей и модифихщру- ющей способностью, что способствует очистке расплава от примесей и повышение дисперсности структуры и тех- нолЬгических свойств сталис Повьппе- ние концентрации алюмини более 12,3 йас.о% С1шжает однородность структуры, трепр иостойкость и пластичность о При С1шжени концентраиди менее 9 мас„% раскисл юща и модифицирующа способность алвомини недостаточны , что снижает технологические свойства стали.The addition of aliomini is associated with its effective deoxidizing, nitride-forming and modifying ability, which helps to clean the melt from impurities and increase the dispersion of the structure and technological properties of steel. The concentration of aluminum more than 12.3 yas.% C1 decreases the uniformity of the structure. , trepres and ductility and ductility at concentration of less than 9% by weight of the acid and modifying ability of alvomini are insufficient, which reduces the technological properties of the steel.

Дополнительное введение циркони обусловлено его микролегирующим вли нием на структуру стали в отливках, способствующим повьшению дисперсности структуры в отливках и сварном шзе, снижению склонности к образованию гор чих трещин и повьшению нологических свойство При концентра- ции циркони до 7,2 масо% микролегирующий эффект лигатурьь и технологические свойства стали недостаточны, а при увеличении концентрации его более 9,6 маСо% ухудшаетс пластичность стали, увеличиваетс склонност к трещинам при литье и при сварке. Кальций оказывает раскисл ющее Действие, очищает границы зерен, по- вьшает пластичность, сопротивл емост образованию трещин и механические свойствас Верхний предел содержани кальци обусловлен недостаточной ра- створ шостью его в стали и снижением гор чей пластичности и трещиностой- кости при более высокой его концент- рации, а нижний предел (5,1 масо%у снижением раскисл ющей способности,, жидкотекучести стали и увел1-1чением склонности к образованизо гор чих тр щин при его более низких концентраци хAdditional introduction of zirconium is due to its microalloying effect on the steel structure in castings, contributing to the increase in the dispersion of the structure in the castings and weld, reducing the tendency to form hot cracks and increasing the nological property. The technological properties of the steel are insufficient, and with an increase in its concentration of more than 9.6 mCo%, the ductility of the steel deteriorates, and the tendency to cracks during casting and welding increases. Calcium has a deoxidizing effect, cleans the grain boundaries, increases plasticity, resistance to cracking and mechanical properties. The upper limit of calcium content is due to its insufficient capacity in steel and a decrease in hot plasticity and crack resistance at its higher concentration. radios, and the lower limit (5.1% by weight by reducing the deoxidation ability, of the fluidity of steel and increasing the tendency to form hot cracks at its lower concentrations

Фосфор повьшает жидкотекучесть стали, измельчает структуру и спосоствует повьшению механических свойст При концентрации фосфора до 0,2 мас жидкотекучесть и механические свойсва недостаточны, а при увеличении содержани фосфора более 3,2 мае ЛPhosphorus increases the fluidity of steel, crushes the structure and improves the mechanical properties. When the phosphorus concentration is up to 0.2 wt., The fluidity and mechanical properties are insufficient, and with an increase in the phosphorus content of more than 3.2 May.

5five

00

5 five

3535

ОABOUT

4545

ОABOUT

снижаетс стабильность структуры,увеличиваютс остаточные термические напр жени в отливках и увеличиваетс склонность к образованию трещин.the stability of the structure decreases, the residual thermal stresses in the castings increase and the tendency to cracking increases.

Снижение содержа1ш хрома до 7,5- 10,5 масо%, никел до 6, маСо% св зано с необходимостью повьшени жидкотекучести, трещиностойкости и других технологических свойств углеродистых сталей, которые при более высоких концентраци х хрома и никел снижаютс При снижении концентрации хрома и никел меньше нижних пределов отмечаетс укрупнение структуры стали в отливках, снижение технолог4гчес- кой пластичности и механичесхсих свойств и увеличение склонности к образованию гор чих трещин при сварке.The reduction in chromium content to 7.5–10.5 mass%, nickel to 6, mAco% is due to the need to improve flowability, crack resistance, and other technological properties of carbon steels, which decrease at higher concentrations of chromium and nickel. Nickel is less than the lower limits; there is an increase in the structure of the steel in castings, a decrease in the technological plasticity and mechanical properties and an increase in the tendency to the formation of hot cracks during welding.

Церий оказывает раскисл ющее и сфе- роидизирующее действие на литейную сталь, способствует повьшению технологических и механических свойств, поэтому его содержа1ше в лигатуре по- вьшено до 9,2 мас.%5 Нижний предел концентрации цери (7,5 масо%) обусловлен недостаточной раскисл ю1чей и сферондизирующей способност ми его при более низких концентрац1-1 х, что приводит к снюкению трегцнностой- кости и пластичностио При увеличении содержани цери более 9,2 маео % повьЕцаетс угар его в стали, увеличиваетс концентраци неметаллических включений и повьшаетс склонность к образованию гор чих трещин при с арке лCerium has a deoxidizing and spheroidizing effect on cast steel, contributes to an increase in technological and mechanical properties, therefore, its content in the master alloy is increased to 9.2 wt.% 5 The lower limit of cerium concentration (7.5 wt.%) Is due to insufficient dissolution. With its lower concentrations of 1–1 x, which leads to a snuffing of tremtility and ductility, as the cerium content exceeds 9.2%, the waste of iron increases, the concentration of nonmetallic inclusions increases. and there is a tendency to the formation of hot cracks with an arch

Спдзржание марганца (9,3-13,6 мас%) титана (0.2-0,6 мае. %), азота (7,1- 11,3 масо %) и углерода (0,4-1,5 мае %) прин то исход из практики производства лигатур дл сталей с повышенными пластическими и технологическими свойствами. Их содержание на верхних пределах ограничено кокцентращ-г ми, Ebmie которьтх укрупн етс структура стали 3 отливках., снижаютс технологические свойствао При увеличении концентрации марганца более 13,6 масо% повьшад зтс остаточные терм1-1ческие напр жени и склонность к трещинамSpanning of manganese (9.3-13.6 wt%) of titanium (0.2–0.6 may.%), Nitrogen (7.1–11.3 wt.%) And carbon (0.4–1.5 may%) It is based on the practice of producing ligatures for steels with enhanced plastic and technological properties. Their content in the upper limits is limited by coccentrates, the Ebmie of which enlarges the structure of steel in 3 castings. The technological properties decrease as the concentration of manganese increases by more than 13.6 maso%, the residual thermal stresses and the tendency to crack

Как видно из табла 2; при использовании предлагаемой лигатуры дл микролегировани конструкционной углеродистой литейной стали достигаютс более высокие технологические свойства, чем при -использовании из Bec i HoE лигатуры пAs can be seen from Tabla 2; when using the proposed ligature for micro-alloying of structural carbon casting steel, higher technological properties are achieved than with the use of ligature n from Bec i HoE

5Т617035T61703

Claims

Claim 1

JlaraTypa for steel containing chromium, nickel, silicon, manganese, Ti-. tant, nitrogen, carbon, cerium and iron, characterized in that, in order to improve the technological properties of steel, it additionally contains aluminum, zirconium, calcium and, n phosphorus in the following ratio of components, mao%:

Chrome7.5-10.5

6.4-8.3

6.1-9.8

9.3-13.6

0.2-0.6

7.1-11.3

0.4-1.5

7.5-9.2

9.0-12.3

7.2-9.6

5.1-8.0

, 2

Rest

Table

table 2