SU1705390A1 - Лигатура дл стали - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к лигатурам дл  модифицировани  литейных сталей .Целью изобретени   вл етс  повышение технологических свойств стали. Лигатура содержит, мас.%: хром 6-11; никель 10-15; марганец 7-11; кремний 6-10; титан 2-5; церий 3-7; азот 2-6; углерод 0,5-0,6; ванадий 8-12; бор 7-12; кальций 0,3-2,7; железо остальное . Легирование стали ЗОГСЛ предлагаемой лигатурой позвол ет повысить гор чую пластичность при обработке давлением до 10-13 скручиваний, ударную в зкость до 46,2-53,5 Дж/см2, стойкость к задиру до 1230-1380 циклов , снизить склонность к образованию; гор чих трещин при сварке и склонность к короблению стали. 2 табл. з (Л

Description

Изобретение относитс  к области металлургии, а именно к лигатурам дл  модифицировани  литейных сталей с повышенными технологическими свойствами .

Известна лигатура, содержаща , мас.$:

Хром40-50 Марганец 20-30 Кремний . 0,2-2 Углерод 0,5-3 Азот 1-10 Титан . 1-4 Кальций 0,5-2,5 Железо Остальное Стали, обработанные этой лигатурой , имеют низкие значени  гор чей пластичности, трудно обрабатываютс  давлением в гор чем состо нии и имеют повышенную склонность к гор чий трещинам и короблению.

Известна также лигатура следующего химического состава, мае.:

Кремний6-85

Редкоземельные

металлы15-70

ЖелезоОстальное

При модифицировании ста ли этой лигатурой снижаетс  стойкость против межкристаллитной коррозии и стойкость против задира при трении. Высокое содержание кремни  в лигатуре приводит к снижению технологических свойств

Наиболее близким техническим решением , выбранным в качестве прототипа ,  вл етс  лигатура, содержаща ,

мае.:

СЛ

GO СО

Хром

Никель

Кремний

Азот

Марганец

40-50

20-30

6-10

1-4

3-6

Углерод0,05-0,

Титан2-6

Церий0,2-1,0

ЖелезоОстальное

Известна  лигатура обеспечивает стали следующие технологические свойства: гор ча  пластичность при обработке давлением - 4-6 скручиваний, склонность к образованию гор чих трещин при сварке и наплавке 7,8- 8, мм/мин и стойкость против задира - 750-850 циклов.

Недостаток - низкие технологические свойства модифицированной стали.

Цель изобретени  - повышение технологических свойств стали.

Поставленна  цель достигаетс  тем что лигатура, содержаща  хром, никель , кремний, марганец, титан, азот углерод, церий и железо, дополнительно содержит ванадий, бор и кальций при следующем соотношении компонентов , масД:

Хром

Никель

Марганец

Кремний

Титан

Церий

Азот

Углерод

Ванадий

Бор

Кальций

Железо

6-11

ю-15

7-11 6-10

2-S

3-7

2-6 0,5-0,8

8-12

1-М 0,3-2,7 Остальное

Отличительными особенност ми предложенной лигатуры  вл етс  введение ванади , бора и кальци , которые значительно повышают технологические свойства модифицированной стали.

В предлагаемой лигатуре по сравнению с известной повышено содержание марганца до 7-11 мае Д. Нижний предел содержани  марганца установлен и необходимости повышени  технологической пластичности стали, выравнива  структуры и твердости. При концентрации марганца более 11 мае Л возрастает склонность стали к короб- лению, отбелу и снижаетс  трещиносто кость.

Нижние пределы концентрации углерода (0,5 масД) и кремни  (6 масД) установлены с целью исключени  образовани  гор чих трещин при сварке, большего содержани  в структуре эвтетического цементита, обеспечение высокой стойкости к короблений и трещи

7053904

нестойкости Верхние пределы содержани  углерода (0,8 масД) и кремни 

10

15

20

25

30

35

40

., -

( 10,0 масД) обусловлены увеличением неоднородности структуры, снижением технологической пластичности и свароч- но-технологических свойств при более высоких их концентраци х.

Никель в количестве 10-15 масД повышает трещиностойкость при литье, сварке и наплавке и стойкость к меж- кристаллитной коррозии, снижает склонность короблению и повышает стойкость к задирообразованию. При концентрации никел  до 10 масД технологическа  пластичность и задиростой- кость недостаточны, а при увеличении концентрации никел  больше верхнего предела снижаетс  стойкость к гор чим трещинам и повышаетс  склонность к короблению.

Церий и титан повышают модифицирующую способность лигатуры, измельчают зерно в модифицированной стали и повышают технологическую пластичность . При концентрации их менее нижних пределов модифицирующий эффект лигатуры и технические свойства стали, недостаточны, а при увеличении их содержани  выше верхних пределов увеличиваетс  содержание неметаллических включений, снижаютс  трещиностойкость, однородность структуры и свойств стали и ее гор ча  пластичность. Содержание азота в количестве 2-6 мае Л повышает стойкость стали к задирообразованию , существенно не снижа  сва- рочно-технологические свойства, но при увеличении его содержани  выше верхних пределов снижаютс  пластимес- кие свойства. Дополнительное введение бора измельчает структуру стали в отливке и в сварном шве, способствует повышению гор чей пластичности и сварочно-технологических свойств. При концентрации бора до 7 мае Д стойкость к образованию гор чих трещин, задира при трении и гор ча  пластичность недостаточны , а при концентрации его более 12 масД снижаетс  однородность стали и ее сварочно-технологические свойства.

Хром ухудшает трещиностойкость и технологические свойства модифицированных сталей, поэтому его содержа- ние снижено до 6-11 мае Д.

Кальций очищает границы зерен, оказывает раскисл ющее действие и повышает сварочно-технологические сбой

ства. Верхний предел кальци  (2,7 мас.%) обусловлен недостаточным растворением его в стали и снижением его стойкости к межкристаллитной коррозии , а нижний предел (0,3 мас.%) обусловлен снижением раскисл ющей способности и сварочно-технологичес- ких свойств.

Введение ванади  обусловлено его высокой модифицирующей и химической активностью,повышает однородность структуры и свойств стали. При его содержании в лигатуре до 8 мас.% вли ние сказываетс  недостаточно, а при концентрации более 12 мас.% снижаютс  трещиностойкость, ударна  в зкость и гор ча  пластичность.

Опытные плавки лигатур привод т при использовании стального лома, возврата собственного производства, силикомарганца в открытых индукционных печах с тигл ми емкостью 150 к под фтористым флюсом. Силикокальций, ферроцерий, ферротитан и ферробор ввод т после расплавлени  других компонентов и рафинировани  расплава. Разливку лигатур производ т в плоски металлические изложницы.

Лигатуру испытывают при разливке низколегированной стали ЗОГСЛ, выплавленной в дуговой печи ДС-1,5, при выпуске ее из печи в ковш.

В табл. 1 приведены составы лигатур , используемых дл  модифицировани сталей опытных плавок. Величина присадки лигатур - 0,35$ от массы расплава .

В табл. 2 приведены данные о механических и технологических свойствах модифицированных сталей опытных плавок .

Свойства определ ют на стандартных образцах и пробах после нормали

10

05390ь

зации с 870-890°С и отпуске при 570- 600°С. Модифицирование литейных сталей обеспечивает повышение технологической пластичности и сваромно-тех- нологических свойств больше, чем известна  лигатура. Обрабатываемость резанием была также выше у сталей, модифицированных предложенной лигатурой .

За счет повышени  сварочно-техно- логических свойств модифицированной стали при использовании предложенной лигатуры экономический соста- 15 вит 15,3-22 руб. на тонну годных заготовок из литейных сталей, используемых дл  изготовлени  зубчатых колес , обойм, роликов, зубчатых венцов и фланцев.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Лигатура дл  стали, содержаща  хром, никель, кремний, марганец, титан , азот, углерод, церий и железо, отличающа с  тем, что, с целью повышени  технологических свойств стали, она дополнительно содержит ванадий, бор и кальций при следующем соотношении компонентов, мае.:

   5

   0

   Хром

   Никель

   Марганец

   Кремний

   Титан

   Церий

   Азот

   Углерод

   Ванадий

   Бор

   Кальций

   Железо

   6-11

   10-15 - 7-11 6-10

   2-5

   3-7

   2-6 0,5-0,8

   8-12

   7-12 0,3-2,7 Остальное

   Таблица 1

   Таблица 2

   5

   10

   13

   11

   6

   8

   37.5

   1.6,2

   53,5

   49.6

   37,7

   39,2

   10,1, 13,8 Й,8 И.,6 10,6 12,7

   7,8

   Ю.5

   10,8

   10,6

   8,1

   8,7

   1.0

   0,8

   0,7

   0,75

   1,0

   0,9