Сплав для раскисления и легирования стали Советский патент 1984 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к черной металлургии, а иЯенно к производству ферросплавов. Известен сплав для легирования стали Ш. содержащий, мас.%: Цирконий20-47 Кремний15-35 Марганец10-40 Алюминий2-9 Медь 0,2-5 Титан0,1-4,0 Кальций0,1-10 Железо, Остальное Недостатком сплава является то, что его использование не позволяет повысить в достаточной мере прочно ные свойства стали. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сплав дл раскисления и легирования стали 2J содержащий, мае.%: Алюминий25-60 Ниобий15-20 Кремний0,1-15 Медь0,1-15 Титан0,1-10 Углерод0,01-2 ЖелезоОстальное Сплав может применяться для мик легирования стали с целью измельче ния зерна и повышения пластических свойств и вязкости стали. Недостаток сплава закзаючается в том, что при использовании его для микролегирования не обеспечивается повышение прочностных свойств и тре щиностойкости стали. Наличие же в сплаве такого карбонитридообразующе эдемента как титан в указанных коли чествах недостаточно для обеспечени требуемого уровня прочностных свойс и трещиностойкости. Целью изобретения является повыш ние трещиностойкости стали. Поставленная цель достигается тем, что сплав для раскисления и ле гирования стали, содержащий алюмини кремний, титан, ниобий, медь и желе зо, дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Алюминий10-24 Коемний0,1-5 Титан0,1-10 . Ниобий20-40 Медь0,1-5 Цирконий0,5-5 ЖелезоОстальное Ниобий и титан имеют большое химическое сродство с углеродом и азотом. Вследствие выделения карбидов ниобия и титана, вызывающих эффект дисперсионного твердения, происходит увеличение предела прочности и предела текучести .стали. Образующиеся в стали нитриды ниобия и титана способствуют измельчению зерна, что приводит к некоторому повьшению пластических и вязких свойств стали. Ниобий является наиболее эффективным упрочнителем стали в горячекатаном состоянии. Максимальное упрочнение дают добавки ниобия в сталь в количестве до 0,05%; дальнейшее увеличение содержания ниобия в стали нерационально, так как оно не обеспечивает значительного прироста прочности. Алюминий и кремний - наиболее распространенные раскислители стали. Алюминий эффективно измельчает зерно и тем самым повышает пластические свойства и вязкость стали. Наличие циркония .уменьшает красноломкость ста;ли и в присутствии других раскислителей, таких как кремний, алюминий, титан, приводит к снижению в металле количества неметаллических включений. Медь также относится к элементам вызывающим эффект дисперсионного твердения стали, и способствует повышению ее прочностных свойств. Пример, В лабораторных условиях выплавлены сплавы для раскисления и легирования стали, С использованием полученных сплавов ПРОВОДЯТ 7 плавок. Металл разливают на слитки массой 16 кг. Слитки куют на заготовки, которые затем прокатывают на лабораторном стане 270 до толщины , 10 мм. Из пластин вырезают образцы для испытания механических свойств и трещиностойкости. Механические свойства (прочностные и вязкие) определяются по стандартной методике. В результате силового воздействия при эксплуатации огут возникнуть трещины, поэтому изучениесопротивляемости образцов растяжению при н аличии трещины (трещиностойкость) важно с точки зрения надежности и долговечности работы конструкции. Определение преела трещиностойкости проводят при

3113

комнатной темпе1 атуре при растяжении образцов размером 6x73x400 мм с трещиной ;

Химический состав сплавов для раскисления и легирования стали и результаты испытаний приведены в таблице..

Сравнительный анализ показал, что ;прочностные и вязкие свойства, а так64

же трещиностойкость образцов сталей, выплавленных с использованием предлагаемого сплава, выше, чем у прототипа, что связано с действием циркония при предлагаемом соотношении других компонентов.

Экономический эффект от использования изобретения составляет 15руб//т проката стали.

СПЛАВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержащий алюминий, кремний, титан, ниобий медь и железо, отличающийся тем, что, с целью повьшения трещиностойкрсти стали, он дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Алюминий10-24 Кремний0,1-5 Титан0,1-10 Ниобий20-40 Медь0,1-5 Цирконий0,5-5 ЖелезоОстальное (Л