Лигатура для стали Советский патент 1991 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности к лигатурам для улучшения механических свойств износостойких сталей.

Цель изобретения - повышение прочности и коррозионно-эрозионной стойкости стали.

Пример. Выплавку лигатур осуществляют в индукционной печи с тиглем емкостью 150 кг. Ферросиликоцирконий ФСЦрбО вводят непосредственно в печь, а ферроцерий и алюминий - в ковш.В табл. 1 приведены примеры конкретного применения лигатур опытных плавок.

Лигатуры используют при выплавке износостойкой стали 25ГСП (ТУ 24-1-12-181- 75). Расход известной и предлагаемой лигатур составляет 0,8% от массы стали. В табл. 2 приведены механические и технологические свойства сталей. Механические, технологические и эксплуатационные свойства оценивают после закалки и отпуска при 650°С.

Дополнительное введение алюминия упрочняет матрицу и измельчает ее, повышает механические свойства и снижает кор- розионно-эрозионный износ стали. При концентрации алюминия до 11 мас.% измельчение и упрочнение матрицы и повышение коррозионно-эрозионной стойкости стали недостаточны. При увеличении содержания алюминия более 15 мас.% увеличивается неоднородность структуры и снижается ударная вязкость, что приводит к повышению коррозионно-эрозионного износа.

Введение в состав лигатуры церия обусловлено его высокой модифицирующей способностью, возможностью значительного измельчения структуры и повышения коррозионно-эрозионной стойкости. При концентрации церия до 7 мас.% измельчение структуры и повышение коррозионно-эрозионной стойкости недостаточны. При концентрации церия более 12 мас.%

(Л

С

о vi vi о

00

ю

увеличивается его угар, снижается однородность структуры и возрастает коррозионно- эрозионный износ.

Введение в состав лигатуры 3-7 мас.% циркония способствует измельчению струк- туры, уменьшению размеров нитридных и карбидных включений, улучшению их формы и снижению коррозионно-эрозионного износа стали. Модифицирующее влияние циркония начинает сказываться начиная с его концентрации 3 мас.%. При увеличении содержания циркония более 7 мас.% повышается концентрация неметаллических включений, ухудшаются характеристики ударной вязкости и коррозионно-эрозион- ной стойкости.

Концентрация марганца снижена до 12-17 мас.%, а кремния - до 17-23 мас.%, так как при увеличении их содержания выше верхних пределов снижаются коррозиен- ная стойкость и ударная вязкость, что увеличивает коррозионно-эрозионный износ. Нижние пределы концентрации кремния и марганца обусловлены уменьшением раскисляющей и модифицирующей способно- сти лигатуры, снижением пластических свойств стали, повышением ее коррозионно-эрозионного износа.

Бор очищает границы зерен, что весьма важно в отношении коррозионной стойко- сти стали и коррозионно-эрозионного износа. При концентрации бора в лигатуре более 11 мас.% он сам становится источником неметаллических включений, что приводит к снижению коррозионно-эрозионной стой-

кости стали. При концентрации бора до 5 мас.% его модифицирующее влияние недостаточно.

Введение азота приводит к образованию нитридов и измельчению структуры, повышению коррозионной и коррозионно- эрозионной стойкости. Верхний предел обусловлен возникновением нитридных включений по границам зерен, что приводит к снижению пластических свойств и коррозионно-эрозионной стойкости стали. Введение азота в количестве до 0,1 мас.% не оказывает существенного влияния на дисперсность структуры и коррозионно-эрозион ную стойкость.

Как следует из результатов, представленных в табл. 2, предлагаемая лигатура позволяет существенно повысить прочность и коррозионно-эрозионную стойкость стали. Формула изобретения Лигатура для стали, содержащая кремний, марганец, бор, азот и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и коррозионно-эрозионной стойкости стали, она дополнительно содерх-ит алюминий, церий и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Кремний17-23

Марганец12-17

Бор5-11

Азот0,1-3,0

Алюминий11-15

Церий7-12

Цирконий3-7

ЖелезоОстальное

Изобретение относится к лигатурам для литой износостойкой стали.. Цель изобретения - повышение прочности и коррозион- но-эрозионной стойкости стали. Лигатура содержит, мас.%: кремний 17-23; марганец 12-17; бор 5-11; азот 0,1-3; алюминий 11- 15; церий 7-12; цирконий 3-7; железо остальное. Коррозионно-эрозионный износ стали 25ГСЛ, обработанной предлагаемой лигатурой, составляет 32-38 мг/м ч, скорость коррозии в атмосфере и среде NaCI соответственно равна 0.82-1.05 и 4,8- 5,7 мг/м ч, при этом ав стали повышается до 920-975 МПа. 2 табл.

Таблица 1

Таблица 2