Комплексный модификатор Советский патент 1988 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке среднеуглеродистых (сталей с повьшенной прочностью и пластичностью. .

Целью изобретения является повыше- |1ие прочности и пластичности стали.

Предлагаемьй модификатор содержит ниобий, цирконий, , бор, каль- дий, алюминий, кремний, титан, марганец, редкоземельные металлы,молиб- цен, азот и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%г ниобий 7-20; цирконий 8-15; ванадий 5-15; бор 0,1-0,3; кальций 0,8-10; алюминий 1-10; кремний 7-10; титан 1-5; марганец 15-25; РЗМ 6-12; молибден 2-20; азот 0,5-2; железо - остальное.

Кроме того, в состав предлагаемого модификатора вводят молибден при наличии азота, что обеспечивает мелкозернистость и однородность структуры и приводит к повышению прочностных и пластических свойств.

Титан вводят в состав модификатора только в малых дозах для образования нитридов титана, а не карбидов титана так как последние могут привести к заметному падению пластических . свойств.

Цирконий в .количестве 8-15 мас.% вводится в состав модификатора, как элемент, предотвращающий образование нитридов титана в виде строчек, кро- ме того, цирконий, связывая серу, предотвращает также образование строчечных сульфидов марганца.

Таким образом, предлагаемый модификатор оказывает комплексное воздей- ствие на сталь, обеспечивает повьпае- ние прочности, пластичности.

Наличие в предлагаемом модификаторе ванадия и ниобия в указанных количествах приводит к образованию кар- бидов и нитридов, повьш1ающ1 х свойства стали путем измельчения зерна, повышения прочности феррита и прочих Вор имеет сродство к азоту и кислороду. Для повышения прокаливаемое- Ти стали требуются тысячные доли процента.

Чтобы описанные элементы лучше . проявляли себя в качестве карбидо- и нитридообразующих, из стали следует удалить кислород. С этой целью в предлагаемый модификатор вводят алюминий (1-10 мас.%) как раскислитель, который одновременно и предотвращает

рост зерна, кальций (0,8-12 вес.%) введен как элемент, сильноуменьшающий содержание кислорода и обладающий рафинирующим действием. Его добавки в сталь существенно повышают пластические свойства, кремний в указанных, сравнительно небольших, количествах оказывает раскисляющее действие, .повышает прочность феррита, улучшает макро- и микроструктуру стали,

Комплексный модификатор предлагаемого состава получают следующим образом.

Ферросплавы вводимых элементов загружают, в ковш и заливают жидким ферромарганцем. После полного растворения расплав насьпцАют азотом, вдувая его из баллонов. Насьш1енньй. азотом расплав разливают в чушки. В результате насьш1ения азотом в расплаве образуются нитриды титана, ниобия, циркония, алюминия, ванадия, которые при введении сплава в сталь становятся искусственными центрами кристаллизации и обеспечивают образование мелкозернистой структуры.

Для изучения свойств предлагаемого модификатора используют три варианта модификатора, различающихся по количественному содержанию вводимых элементов.

Модификатор применяют для стали 30 Плавки ведут в 40 кг индукционной печи. Модификатор вводят в заливочный ковш в количестве 0,4% от веса металла.

Состав модификатора и механические свойства модифицированной стали 30 приведен в таблице.

Результаты сравнительного исследования механических свойств металла показывают наибольшую эффективность предлагаемого модификатора, позволяющего повысить прочность, пластичность стали.

Формула изобретения

Комплексный модификатор, преимущественно для среднеуглеродистых сталей, содержащий ниобий, цирконий, ванадий, бор, кальций, алюминий, кремний, титан, марганец, редкоземельные металлы и железо, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- ния прочности и пластичности стали, он дополнительно содержит молибден

и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Изобретение относится тс металлургии и может быть использовано при выплавке среднеуглеродистых сталей. Целью изобретения является повьппение прочности -и пластичности стали. Предложенный модификатор содержит, мас.%: ниобий 7-20; цирконий 8715; ванадий 5-15; бор 0,1-0,3; кальций 0,8-10; алюминий 1-10; кремний 7-10; титан 1-5; марганец 15-25; РЗМ 6-12; молибден 2-20; азот 0,5-2; железо - остальное. Использование предложенного модификатора позволяет на стали предел прочности 89-107 кг/мм, предел текучести 56-78,5 кг/мм, от- g носительное удлинение 35,5-40%. 1 табл. (О

7-20

8-15

5-15

0,1-0,3

0,8-10

Иэмет- .. . .

,1 0,05 1 O.OS 5 3 - 0,1 ,03 54 - Осгвпь- 10,0 55,0 1855

10 5 7 58 0,7 0,2 2,0 - - 6 3 15 5 7 0,5 0,1 27 32

9 7 20 8 9 0,8 0,15 4 13 14 12

Допалиггвльмо еодврюгг 0, шяя.

89 56,0 М70

107 , 78,5 . Э5,5 80