Комплексный модификатор для стали Советский патент 1990 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу модификаторов для получения литой жаропрочной стали.

Цель изобретения - повьшение термостойкости и износостойкости стали.

В модификатор, содержащий углерод, кремний, марганец, азот и железо, дополнительно вводится хром и ниобий (при оптимально подобранных концентрациях азота, углерода и марганца), Дополнительное введение хрома в сочетании с оптимально подобранным содержанием углерода приводит к тому, что в стали хром находится в твердом растворе и не образует карбиды, которые существенно понижают ее термостойкость. Дополнительное введение в состав комплексного модификатора ниобия при одновременном снижении (по сравнению с известным) азота способствует образованию в обрабатьшаемой модификатором стали тугоплавких мелкодисперсных нитридов и карбонитридов ниобия, которые, во-первых, являются дополнительными центрами кристаллизации и способствуют равномерному застыванию стали по сечению отливки (что приводит к повьпиению ее пластичности, следовательно, и термостойкости), во-вторых, являясь весьма твердыми, дисперсными и равномерно- распределенными, существенно повышают износостойкость стали.

Сбалансированное содержание остальных компонентов в комплексном модификаторе позволяет получить в стали, обрабатываемой этим модификатором, структуру пластичной аустенитной матрицы с равномерно распределеЕ1ными мелкодисперснь1ми нитридами и карбо- нитридами ниобия, повышающими термостойкость и износостойкость стали.

Изобретение проиллюстрировано следующим примером.В лаборатории плазменной технологии проведены опытные плавки и испытания образцов из жаростойкой стали, полученной с помощью

О)

СП

00 00

известного и предлагаемого модификаторов.

Химический состав модификаторов приведен в табл,1.

Сталь выплавляли в электропечи выпускали в разливочный ковш, в который в жидком виде вводили исследуемые модификаторы из расчета расплава стали. После 5-10-минутной выдержки сталь разливали в пробы для испытаний

Химический состав стали до и после модифицирования представлен в табл,2-.

Термостойкость оценивали на образ цах размером 20x20x20 мм по количеству циклов термоциклирования (, 15 мин - 20 Сз 5 мин) до появления трещины. Износостойкость оценивали как отношение потери веса образца- эталона и образца исследуемого материала после испытаний в условиях абразивного изнашивания на установке ЦУК-ЗМ (см. табл.3).

0

0

Как следует.из результатов технологических испытаний (табл.3), сталь, обработанная предлагаемым комплексным модификатором, характеризуется ростом термостойкости в среднем на 39%, износостойкости на 54%.

Формула изобретения Комплексный модификатор для -стали, содержащий углерод, кремний, марганец, азот и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости и износостойкости стали, он дополнительно содержит хром и ниобий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод

Кремний

Марганец

Азот

Хром

Ниобий

Железо

0,20-0,50

2,5-9,0

10,0-20,0

3,0-6,0

40-60 2,0-5,0 Остальное

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу модификаторов для получения линий жаропрочной стали. Цель изобретения - повышение термостойкости и износостойкости стали. Комплексный модификатор, содержащий углерод, кремний, марганец, азот и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости и износостойкости стали. Он дополнительно содержит хром и ниобий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,2-0,5

кремний 2,5-9,0

марганец 10-20, хром 40-60, ниобий 2-5, азот 3-6, железо остальное. 3 табл.

Т а б л и ц а 1

МодификаторСодержание компонентов, мас.%

С Si Г Мп I Сг 1 Nb1 N 1 Fe

Известный

1 2,355,75 77,5 - -9,0 Остальное

Предлагаемый

, 2 0,502,5 20,0 40 5,03,0

3 0,209,0 10,0 60 2,06,0

j 4 0,355,75 15,0 50 3,54,5

I--- -

Таблица2

Содержание компонентов,мас.%

С . J Сг J Ni J Мп J SiI Nh Tii 1 Fe

0,05До модифицирования 0,15-0,20 10-15 12-20 1,5-2,0 1,0-1,5 oiT , - Остальное После модифи-

цирования 0,15-0,30 18-26 12-20 1,5-4,0 1,5-3,0 0, l- 0,050,25 0, 25

0,05oiT

Состав модификатора

1152,3

1453,2

1603,6

1753,9

1588794

Таблица 3,

;:i

Термостой-1 Износостойкость I кость