Лигатура для стали Советский патент 1990 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству лигатур для обработки стали.

Цель изобретения - снижение температуры плавления лигатуры и повышение извлечения бора в сталь.

Предлагаемую лигатуру получают угле- термическим способом.

В качестве шихтовых материалов могут быть использованы;кварцит, марганцевое сырье, целестановая руда (SrS04 30 - 45%). Бор и титан можно вводить как из шихты, используя боратовую руду, дало- митовский концентрат, ильменитовый концентрат, так и способом растворения в ковше ферробора и отходов титана.

В лабораторных условиях в печи мощностью 100 кВА выплавляют предлагаемую и известную лигатуры., которые используют для обработки бандажной стали, выплавляемой в 10 кг индукционной печи. Лигатуры присаживают в одинаковых количествах - 6 г/кг стали.

В таблице приведены составы полученных сплавов, их температуры плавления, а также результаты извлечения бора в сплав.

Введение стронция в состав известной лигатуры в количестве 2,0 - 10,0 мас.% способствует снижению ее температуры плавления, а также повышению извлечения бора в сплав.

Стронций, увеличивая теплоту растворения бора в металле-растворителе (Мп, Ti, Fe), повышает полноту восстановления вследствие снижения активности бора в сплаве.

Введение стронция в сплав менее 2 мае, % практически не влияет на извлечение бора, а его содержание более 10мас,% отрицательно сказывается как на температуру плавления сплава, так и на степень восстановления бора.

Обработка стали указанной лигатурой приводит к образованию дисперсных твердых карбидов и карбонитридов бора и титана, которые, располагаясь в дефектных местах кристаллической решетки и увеличисл

с

сь о

вая площадь фактического контакта при трении двух тел, способствуют равномерному распределению нагрузки, что в целом уменьшает износ.

Известно, что в сталях зарождение трещин начинается в более мягкой фазе - феррите (преимущественно в структурно- свободном). Сталь, обработанная предлагаемой лигатурой, после термообработки имеет сорбитную структуру, которая благодаря воздействию поверхностно-активного элемента - бора, практически не содержит структурно-свободный феррит. Сталь с такой структурой характеризуется более ВЫСОКОЙ твердостью и меньшей теплопроводностью.

При содержании в лигатуре бора и титана менее 0,1 мас.% в процессе раскисления не образовывается достаточное количество дисперсных и твердых карбидов и карбонитридов бора и титана и, следовательно, износостойкость и термостойкость стали низкие. Понижение содержания титана в лигатуре практически не влияет на температуру ее плавления.

Повышение содержания в лигатуре бора и титана (более 5 мас.% каждого) приводит к сильному увеличению дисперсных карбидов и карбонитридов, вследствие чего образуются адсорбционные спои разной толщины, способствующие хрупкому

разрушениюстали. Повышение содержания титана в лигатуре приводит к образованию тугоплавких карбидов и силицидов титана, что повышает температуру плавления лига5 туры.

Из таблицы испытаний видно, что введение в лигатуру 2 - 10 мас.% стронция позволяет снизить температуру плавления лигатуры в среднем на 10°С и повысить из10 влечение бора на 11 отн.%.

Формула изобретения

Лигатура для стали, содержащая крем- 15 НИИ, марганец, кальций, алюминий, бор, титан, магний, барий и железо, отличающаяся тем, что, с целью снижения температуры плавления лигатуры и повышения извлечения бора в сталь, она дополнительно 20 содержит стронций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

5

0

Кремний

Марганец

Кальций

Алюминий

Бор

Титан

Магний

Стронций

Железо

40-70

0,5-15,0

0,05 - 2,00

0,1 -3,0

0,1 -5,0

0,1 -5,0 0,05 - 2,00

2,0- 10,0 Остальное

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ферросплавов. Цель изобретения - снижение температуры плавления лигатуры и повышение извлечения бора в сталь. Лигатура содержит, мас.%: кремний 40-70, марганец 0,5-15,0, алюминий 0,1-3,0, кальций 0,05-2,0, магний 0,05-2,0, бор 0,1-5,0, титан 0,1-5,0, стронций 2,0-10,0, железо - остальное. Введение в лигатуру 2-10% стронция позволяет снизить температуру плавления лигатуры в среднем на 70°С и повысить извлечение бора на 11%. 1 табл.