Смесь для легирования и модифицирования стали Советский патент 1990 года по МПК C22C35/00 

Описание патента на изобретение SU1546507A1

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов смесей для легирования стали.

Цель изобретения - снижение усадочной пористости стали, повышение ее трещиноустойчивости и прочности при циклическом контактно-ударном ее нагружении.

Выбор граничных пределов содержания компонентов в предложенной смеси обусловлен следующим.

Содержание алюминия ниже 5 мас.% не обеспечивает, снижение НВ в стали усадочной пористости и высокую степень извлечения ванадия, высокое содержание алюминия (более 20 мас.%) вызывает образование оксидных остроугольных включений в металле, что снижает плотность стали, увеличивает трещинообразование.

Низкое содержание в смеси ванадиевого шлака или металлопродукта (ниже 10 мас.%) увеличивает необходимое количество присаживаемой смеси и ухудшает условия шлакообразования, а следовательно, и эффект легирования. Высокое содержание (более 30 мас.%) вызывает повышенную окис- ленность металла, так как на единицу ванадийсодержащего материала приходится недостаточное количество восстановителей, что увеличивает безвозвратные потери ванадия. Кроме того, при кристаллизации стали появляется

J

возможность образования в междуветви- ях дендритов эвтектических карбидов ванадия. Вследствие этого, снижаются показатели трещиноустойчивости.

Содержание кокса ниже 5 мас,% не обеспечивает образование защитной атмосферы при обработке стали в ковше и стабилизации содержания углерода в металле, а более 10 мас.% влечет излишнее науглероживание металла и образование избыточной карбидной фазы, а также ухудшает услови модифицирования за счет снижения активности азота, растворенного в стали, что влияет на дисперсность дендритной структуры.

Содержание ферросилиция ниже 5 мас.% не обеспечивает необходимый уровень раскисленности металла, что связано с увеличением количества литейных дефектов в стали, а содержание его более 10 мас,% вызывает повышение концентрации кремния в металле, т.е. снижение вязкости и эксплуатационных характеристик стали.

В качестве модификатора выступают окислы и редкоземельные металлы (РЗМ), восстановленные из окислов. Нижний и верхний пределы содержания окислов РЗМ в смеси выбраны из необходимости достижения достаточного эффекта модифицирования с целью повышения дисперсности дендритной структуры, снижения количества „ неметаллических включений, их гло- буляризации, получение высокой плотности металла и увеличения уровня эксплуатационных характеристик стали

Комплексное введение в виде смеси алюминия, углеродсодержащего вещества, кремнийсодержащего сплава, ванадийсодержащего материала и окислов РЗМ с известью позволяет в микрообъемах получить восстановленные РЗМ и их окислы и ванадий в сочетании с высокоосновным тлаком, что положительно воздействует на жидкий металл за счет образования жидкого модификатора РЗМ и их окислов и равномерного распределения его в

расплаве. Это обеспечивает равномерность структуры, ее измельчение. В конечном счете позволяет получить повышенные технологические и эксплуатационные характеристики металла. Известная и предложенная смеси изготовлялись методом смешения компонентов :

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

алюминий (марка АВ-91 ГОСТ 295-79) в виде мелких кусков (стружки) фракцией не более 20 мм или порошка;

ванадиевый шлак (ТУ 14-11-223-86), мас.%; пятиокись ванадия 17,9, окислы железа 32, окислы кремния 17, окислы марганца 10, остальное окислы титана, хрома, кальция, алюминия, фракция не более 50 мм|

кокс (ГОСТ 3340-71) молотый или дробленый, фракция не более 20 мм;

ферросилиций 75% (ГОСТ 1415-78) дробленый, фракция не более 20,мм;

ферросилиций с барием (ТУ 14-5- -160-84 ЕфЗ) дробленый, фракция не более 20 мм;

Окислы РЗМ цериевой группы (ЦеОК-2 ТУ 48-4-320-74), мас.%: окислы РЗМ 98, содержание CeO-z - основа, , f5, 3-5, фракция не более 2 мм;

известняк (ОСТ 1463-80), фракция не более 20 мм.

Составы известной и предложенной смеси (по вариантам), а также технологические и эксплуатационные характеристики стали 120Г10ФЛ, обработанной этими смесями, приведены в табл. 1 и 2,

Дисперсность ден дритной структуры (ДДС) определялась путем подсчета количества осей, приходящихся на единицу длины, равную 10 мм (одно поле зрения). Подсчет производился на микроскопе МБС-2 (увеличение 20) в 30 молях зрения посредством суммирования числа пересечений осей дендритов с заранее нанесенными параллельными рисками.

Загрязненность металла неметаллическими включениями (l) - металло- графический.контроль неметаллических включений осуществлялся по ГОСТ 1778-70.

Зона усадочной пористости ( пор) определялась на технологической пробе диаметром 70 мм путем замера площади зоны пористого металла.

|n.t .ЮО, где

S

проб

пор

tfnop- площадь зоны

пористого металла, S Првс площадь технологической пробы (0 70 мм).. Площадь зоны определялась путем просвечивания образца на рентгеновской установке.

Трещиноустойчивость определялась на комплексной пробе для определения

5-1

литейных свойств сплавов по образованию трещин.

Упрочнение при циклическом контактно-ударном нагружении (ЛН) проводилось на копре ДСВО-150 (2,3), используемом при многократно-ударном нагружении (испытания на расклепыва- емость). Энергия разового удара 15 дЖ, частота удара 7,5 1/с, база испытаний 106 циклов. За критерий расклепываемости принималось изменение длины рабочей части образцов в .процессе испытаний, фиксируемое после определенного числа циклов с помощью микрометра (йН).

Как следует из табл.. 1 и 2, дополнительный ввод в состав модифицирующей и легирующей смеси окислов РЗМ цериевой группы позволил при обработке стали 120Г10ФЛ снизить усадочную пористость в 2,3 - 3,5 раза, исключить образование трещин и повысить циклическую прочность в 1,06- 1,17 раза.

465076

Формула изобретения

Смесь для легирования и модифицирования стали, содержащая алюминий, ванадиевый шлак, кокс, ферросилиций и известняк, отличаюшаяЬ я тем, что, с целью снижения усадочной пористости стали, повышения ее тре- Q щиноустойчивости и прочности при циклическом контактно-ударном ее нагружении, смесь содержит окислы редкоземельных металлов цериевой группы при следующем содержании компонентов, мас,%:

15

Алюминий Ванадиевый шлак Кокс

Ферросилиций Окислы редкоземельных металлов цериевой группы Известняк

5-20

10-30

5-10

5-10

2-10

Остальное

Похожие патенты SU1546507A1

название год авторы номер документа
СМЕСЬ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ 2002
  • Наконечный Анатолий Яковлевич
  • Урцев В.Н.
  • Хабибулин Д.М.
  • Аникеев С.Н.
  • Платов С.И.
  • Капцан А.В.
RU2231571C1
Смесь для легирования и шлакообразования 1987
  • Шагалов Владимир Леонидович
  • Раковский Феликс Стефанович
  • Коваленко Юрий Александрович
  • Квасов Анатолий Иванович
  • Скрипченко Валерий Викторович
  • Подоляко Николай Васильевич
  • Пейрик Ханан Исаакович
  • Силаев Валерий Георгиевич
  • Шерстнев Николай Васильевич
SU1444359A1
МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ 2014
  • Филиппенков Анатолий Анатольевич
  • Попов Сергей Ильич
  • Шаньгин Юрий Павлович
  • Рощупкин Владимир Николаевич
  • Шатохин Игорь Михайлович
  • Рыдлевский Ярослав Евгеньевич
  • Кощеев Сергей Николаевич
  • Троп Лариса Анатольевна
  • Пранов Александр Алексеевич
  • Зиатдинов Мансур Хузиахметович
  • Гореленко Роман Александрович
  • Пономарев Сергей Григорьевич
  • Чащин Андрей Александрович
  • Чернов Александр Васильевич
  • Калимуллин Эдуард Викторович
  • Манашев Ильдар Рауэфович
  • Удинцев Сергей Леонидович
  • Двойнишников Олег Валериевич
  • Борщ Борис Васильевич
RU2567928C1
Смесь для легирования и модифицирования стали 1984
  • Сидельковский Эрнст Яковлевич
  • Шагалов Владимир Леонидович
  • Силантьев Юрий Иванович
  • Кислицын Владимир Федорович
  • Новоселов Евгений Алексеевич
  • Козлов Валерий Николаевич
  • Демьянов Виктор Васильевич
  • Канторович Валерий Исакович
  • Овсянников Александр Львович
SU1266877A1
Способ раскисления и легирования низкоуглеродистой ванадийсодержащей электростали 1988
  • Шагалов Владимир Леонидович
  • Раковский Феликс Стефанович
  • Коваленко Юрий Александрович
  • Шерстнев Николай Васильевич
  • Подоляко Николай Васильевич
  • Силаев Валерий Георгиевич
  • Козенко Валерий Яковлевич
  • Михалев Михаил Семенович
  • Пейрик Ханан Исаакович
SU1659493A1
СПОСОБ МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ 2002
  • Наконечный Анатолий Яковлевич
  • Урцев В.Н.
  • Хабибулин Д.М.
  • Аникеев С.Н.
  • Платов С.И.
  • Капцан А.В.
RU2223332C1
Модификатор для чугуна 1987
  • Суменкова Виктория Васильевна
  • Лыков Николай Павлович
  • Литовка Виктор Иванович
  • Кирсанов Анатолий Сергеевич
  • Шатров Леонид Павлович
  • Фиклисов Николай Егорович
  • Круглов Владимир Алексеевич
  • Соболев Александр Николаевич
  • Дубровин Анатолий Сергеевич
  • Иващенко Юрий Николаевич
SU1497256A1
Сталь 1986
  • Сидельковский Эрнст Яковлевич
  • Кислицын Владимир Федорович
  • Чава Владимир Тихонович
  • Гельбштейн Яков Иосифович
  • Каминский Борис Исаакович
  • Фурман Евгений Львович
  • Пастухов Борис Андреевич
  • Канторович Валерий Исаакович
  • Овсянников Александр Львович
SU1331905A1
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТОГО РАСПЛАВА 2011
  • Исхаков Альберт Ферзинович
  • Малько Сергей Иванович
  • Гольдштейн Владимир Яковлевич
  • Григорьев Владимир Николаевич
  • Пащенко Сергей Витальевич
  • Радченко Юрий Анатольевич
  • Онищук Виталий Прохорович
RU2456349C1
Модификатор для чугуна 1990
  • Слуцкий Анатолий Григорьевич
  • Леках Семен Наумович
  • Бестужев Николай Иванович
  • Трибушевский Владимир Леонидович
  • Шейнерт Виктор Александрович
  • Мургаш Марьян
  • Вахтер Игор
SU1708909A1

Реферат патента 1990 года Смесь для легирования и модифицирования стали

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при выплавке стали. Цель изобретения - снижение усадочной пористости стали, повышение ее трещиноустойчивости и прочности при циклическом контактно-ударном ее нагружении. Предложенная смесь для легирования и модифицирования стали содержит, мас.%: AL 5-20

ванадиевый шлак 10-30

кокс 5-10

ферросилиций 5-10

окислы редкоземельных металлов цериевой группы 2-10 и известняк - остальное. Дополнительный ввод в состав смеси для легирования окислов РЗМ позволил при обработке стали 120 Г 10 ФЛ снизить усадочную пористость в 2,3-3,5 раза , исключить трещинообразование и повысить циклическую прочность в 1,06-1,17 раза. 2 табл.

Формула изобретения SU 1 546 507 A1

12,5

5.0

40,0

10,0

Ферросилиций с барием (21 Ва)

Таблица 1

12,5

Остальное

6,0

6,0

5,0

5,0

2,0

Известная Предложенная

4,1

2,40

Таблица 2

7,662 43

230

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1990 года SU1546507A1

Топка с несколькими решетками для твердого топлива 1918
  • Арбатский И.В.
SU8A1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1
Смесь для легирования и модифицирования стали 1984
  • Сидельковский Эрнст Яковлевич
  • Шагалов Владимир Леонидович
  • Силантьев Юрий Иванович
  • Кислицын Владимир Федорович
  • Новоселов Евгений Алексеевич
  • Козлов Валерий Николаевич
  • Демьянов Виктор Васильевич
  • Канторович Валерий Исакович
  • Овсянников Александр Львович
SU1266877A1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1

SU 1 546 507 A1

Авторы

Кислицын Владимир Федорович

Сидельковский Эрнст Яковлевич

Морохин Валерий Анатольевич

Гельбштейн Яков Иосифович

Руденко Анатолий Моисеевич

Симаков Евгений Ефимович

Соловьев Борис Дмитриевич

Канторович Валерий Исаакович

Овсянников Александр Львович

Даты

1990-02-28Публикация

1987-03-19Подача