Лигатура Советский патент 1983 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится ,к металлургии в частйости к изысканию эффективных ли гатур для нержавекяцих хромоникельмарганцевых Сталей. Известна лигатура l , содержащая, вес.%: Кальций10-15 Редкоземельные металлы20-30 Алюминий20-30 Титан5-15 .Бор1-5 Никель.Остальное Эта лигатура содержит бор, что предопределяет ее эффективное применение пр выплавке нержавеющих сталей с повышен ным уровнем износостойкости и прочности для отливок деталей насосов и арматуры, для которых износостойкость являе ся не менее важным эксплуатационным свойством, чем коррозионная стойкость. В этом случае введение в сталь с помощью лигатуры сильного карбидообразую- щего элемента бора является эффективны Однако она не пригодна для модифици рования нержавеющих сталей аустенитного класса с пониженным содержанием уг лерода, к которым не предъявляются тре бования по износостойкости. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому ре зультату является лигатура 2, содержащая, вес.%г Кальций 10-15 РЗМ5-30 Алюминий10-30 Титан10г-2О НикельОстальное Эта лигатура предназначена в основном для модифицирования нержавеющей стали с целью повыщения гидроплотности отливок, коррозионной стойкости и комплекса литейных и механических свойств Существенным недостатком известной лигатуры является то, что она не обеспечивает повыщение прочности и обрабатываемости аустенитной стали при сохранении пластичности и литейных свойств. Кроме того, эта лигатура не обеспечивает существенное улучщение коррозионной стойкости аустенитной стали. Цель изобретения - повыщение прочности, обрабатываемости и коррозионной стойкости нержавеющих аустенитных хромоникелевых и хромоникельмарганцевых сталей при сохранении пластичности и ; ударной вязкости на высоком уровне. Для достижения поставленной цели лигатура, содержащая кальций, редкоземельные металлы, алюминий, титан и никель, дополнительно содержит азот при следующем соотнощении компонентов, вес.%: Кальций10-15 РЗМ,.5-ЗО Алюминий1О-20 Титан5-15 Азот,1-5 НикельОстальное Опытную сталь 10Х18НЧГЧЛ кыплавляют в 1 бО-килограммовой индукционной печи методом переплава. При фрикционной разливке сталь модифицировали бескремнистой комплексной лигатурой. Химический состав лигатуры приведен в табл. 1. Таблица 1

ЛИГАТУРА, содержащая кйМьций, редкоземельные металлы, алюминий титан и никель, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, обрабатываемости и коррозионной стойкое-. 1ти нержавеющих хромоникелевых и хро моникельмарганцевых сталей при сохранении пластичности и ударной вязкости, она дополнительно содержит ааот при следующем соотношении компонентов, вес.%: Калышй 1О-15 Редкоземельные 5-30 металль Алюминий 10-20 Титан 5-15 Азот 1-5 Никель Остальное

Известная: 1420

11

Остальное

16 Выплавленная сталь, обработанная раз личными составами предлагаемой лигатуры, подвергается к спелованиям на механические свойства,а та1кж6 на обрабатываемость резанием и коррозионную стойкость. Ре льтаты испытаний приведены в табл. 2 и 3.. Анализ приведенных результатов показывает, что предлагаемая лигатура существенно превосходит известную по эффективности воздействия на весь уровень

Известная 45,828,243,5 Скорость реза16,518,518 ния, м/мин Класс чистотьк поверхности

Как видно из табл. 3, предлагаемая лигатура имеет преимущество перед известаой лигатурой, обеспечивая стаци более высокую обраоатываемость резанием. Об этом свидетельствует повышение скорости точения с 16,5 до 18-18,5 м/мин при одинаковом износе режушего инстру1

50,4

16,6

Таблица 3

мента и повышение на 1 класс чистоты йроточенной поверхности опытных 66развов.

Таким образом, предлагаемая лигатура может быть.рекшлендована для широкого промышленного применения при выплавке нержавеющих азотсодержащих сталей осо268исследуемых свойств стали 1ОХ18НЧГЧЛ. Так, прочность стали повышаетс5 с 45,8 до 54,2-61,3 кгс/мм, что составляет улучшение на 25-40%. Одновременно снижается склонность стали к МКК. Об этом свидетельствует появление МКК в опытных образцах через 8-9 ч выдержки в кипяшемводном растворе медного ку-.. пороса и серной кислоты. В табл. 2 приведено влияние опытных лигатур на коррозионную стойкость н механические cвoйcтвa стали 1ОХ18НЧГЧЛ. Таблица И 18,518

I1008268«

бенно с понижениым содержанием нике-изводстве по предварительным расчетам

ля для изготовления фасонных отливок ар- составит около 1 2 тыс. руб, в год повышематуры.нием прочности стали на 25-40%, корроОжидаемый экономический эффект отзионной стойкости на 30% и обрабатываприменения предлагаемой лигатуры в про- s емости резанием на 12%.