Смесь для модифицирования металла Советский патент 1975 года по МПК C21C7/00 C21C1/00 

Изобретение относится к области MG- . таллургии, конкретнее к разливке металлов,

В настоящее время большое количество металла разшшают на установках ненрерывной разлннки. Непрерывнолитые заготовки характеризуются повышенной осевой пористостью и ликвацией. Зтос дефект присущ и сшггкам, |Отлнтым в изложницы и, нрежде всего, с большим отношением высоты к диаметру. Для устранения осевой рыхлости при деформации требуются большие обжатия что .ает ироизводитеш-люсть прокатного и ковочного оборудования.

Известно, что улучшения макроструктуры CJUITKOB в жидкий металл при выплавке, выпуске или разливке вводят модифицирующие добавки - инокуляторы, таки ,как, ферросплавы, алюминий, бор, ванадий и т. д. Являясь нентрами кристаллизации, модификаторы способствуют получению равноосной мелкозернистой структуры слитка и уменьшают осевую рыхлость. В качестве модификаторов чаше Bceio используют вешесгва, которые в результате взаимо- дейсгвин с жидким металлом - матрицей

образуют .тугоплавкие соединения, значительно снижаюише работу образования за родышей.

Бор, ванадий, алюкшний, в;наимодейс:твуя с кислородом и азотом, растворенными в жидком металле, образуют тугоплавкие окислы и нитриды, которые с;лужаТ центрами кристаллизации.

Однако данные материалы неэф)ективн для модифицирования высоколе1ированных сталей и сплавов с большим содержанием высокоактивных элементов (А1, Ti , Nb и др.)1 так как в этом случае вводимые при разливке присадки являются просто лег;1рую1Ш1ми добавками из-за весьма низкого содержания кислорода в жидк(|М металле.

Цель- изобрегепия - создание модифинируюшей смеси, когорая бы обеспечила нолучение слитков из высоколегированных сталей и сплавов с мелкозернистой гомогенной структурой.

Это достигается тем, что в металлический порошок, имеющий основу, соответствующую но химическому составу основе разливаемого металла, вводят от ОД до 5% глинозема. Количество гданоI зема в смеси определяется конкретными условиями разливки: температурой метал. ла, массой слитка, способом охлаждения слитка. Желательно, чтобы частицы А1„О„ были не более 1ОО мк, что обес о печивает лучше.е усвоение. ПриПразливке металла со значительным перегревом над температурой ликвидуса в небольшие интенсивна зкдаждаемые формы используют смесь с малым coQgpjii liuieM глинозема, так как тепло перегрева снимается металлической основой смеси. Для ока зания 4oдифициpyющeгo действия достаточн не более 0,1% глинозема, поскольку в усло виях интенсивного теплоотвода и быстрой кристаллизации усваивается не менее 50% вводимого глинозема. При отливке слитков большой массы с небольшим перегревом металла над ликвидусом целесообразно вводить смесь с большим содержанием глинозе ма. Медленное охлаждение слитков создает условие для коагуляции и всплытия включе ний глинозема, причем, как показывают рас четы, может всплыть до 95% введенного глинозема. Смесь для модифицирования можно получить, например, путем механического смешивания металлической стружки .и глинозем в заданных соотношениях, мпк обработкой металла определенного химического сосга в а абраэивны.ми кругами из .,.. Предлагаемую смесь oiipo6oBajm при раалнвке непрерывным способом сгали XI 811 ТОТ. От)ШБал11 заготовки диаметром 3 7() мм. Для макрос pjiiiуры с аготовок из i,.47ijui XI 8HJ ОТ характерными рйа1Ч11ая зона транскристал;шзац1ш, доходяijiifl по пентра и конценгрированная усадка г of-enofi зоне. В струю мегалла, посгупаю467944щувд В, кристаллизатор, вводили 2,8% смеси, состоящей из 99,5% порошка сплава ЭЙ868 и 0,5% глинозема. Макроструктура отлитых заготовок изменилась: в ней появилась равноосная осевая зона, а усадочные дефекты гфактически отсутствовали. Кроме того, смесь опробовали при разливке жаропрочного сплава типа ЭИ787 в изложницу диаметром 240 мм. Отлвалии слиток массой 10ОО кг. В период разливкн в струю металла между воронкой и кристаллизатором вводили смесь следующего.. состава, %: Металлический порошок сплава 5ОН98 Гдшнозем фракции не более 10О мк2 Всего смеси было введено 8 кг, что составляет 0,8% от веса разливаемого металла. Полученный слиток обладает мелкозернистой структурой и практически не имеет осевой рыхлос1-и. Предмет изобретения 1. Смесь для модифицирования металла процессе разливки, содержашая металлиеский порошок на основе, соответствующей по химическому составу разливаемому металлу, отличающаяся тем, что, с елью повыше1шя химической и структурной днородности и уве1шчения выхода годного, нее введен глинозем, при следующем со- тношении компонентов, вес. %; Металхшческий нороиюк 95-99,9 Гпинозем О,1-5,О 2. Смесь по п. 1, о т л и ч а ю щ а я, я тем, что 1-линозем введен с размером астиц не более 10О мк.