Модификатор Советский патент 1976 года по МПК C22C35/00 

1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к электрометаллургии комплексных модификаторов на основе редкоземельных металлов для легирования и модифицирования сталей и сплавов.

Введение редкоземельных металлов в сталь, сплавы черных и цветных металлов приводит к эффекту модифицирования, т. е. к улучшению структуры основного металла. При этом достигается рафинирование металлического расплава от вредных примесей (кислорода, азота, углерода и водорода), а также образование и удаление тугоплавких соединений с металлоидами.

Особенно эффективно влияют редкоземельные металлы на сплавы железа, хрома, никеля, ниобия. Это влияние проявляется в улучшении структуры поверхностной окисной пленки, что приводит к резкому возрастанию жаропрочности сплавов.

Известен модификатор, содержащий 15- 70 вес. % редкоземельных металлов и (или) тория и 6-85 вес. % кремния, остальное примеси, железо (при добавлении сплава в чугун или сталь) или магний и (или) алюминий (при добавлении сплава в расплавы легких цветных металлов). Эти сплавы не должны содержать более 10 вес. ч. церия на 100 вес. ч. редкоземельных металлов и тория и иметь атомное соотношение кремния и редкоземельного металла с торием более 2:1.

Иедостаток известного модификатора заключается в том, что высокое содержание кремния не позволяет использовать его при легировании и. модифицировании низкокремнистых жаростойких и жаропрочных сталей, сплавов и других металлов. Вследствие малого удельного веса (5,2-4,4 см) и высокой температуры его плавления (1600-1400°С) усвоение редкоземельных металлов при легировании чугуна и стали не превышает 30%. Предлагаемый модификатор отличается тем, что для повышения использования редкоземельных металлов он дополнительно содержит никель и его компоненты взяты в следуюш,ем соотношении, вес. %:

Редкоземельные металлы50,0-80,0

Никель18,0-48,0

Углерод0,05-0,5

ЖелезоОстальное

Описываемый модификатор имеет повышенную плотность (5,6-6,8 г/см) по сравнению с известным сплавом, что создает более благоприятные условия для его погружения в сплав, уменьшает тем самым поверхность контакта с воздухом и снижает степень и скорость окис3ления редкоземельных металлов, в результате чего повышается усвоение редкоземельных металлов. Например, при модифицировании жаропрочного сплава Х20Н80 усвоение редкоземельных металлов из модификатора 58,9%.5 Поскольку редкоземельные металлы находятся в интерметаллических соединениях с никелем, резко снижается их окисляемость. При присадке модификатора явление пироэффекта отсутствует. Применение предложенного моди-ю фикатора позволяет сократить расход редкоземельных металлов в среднем на 50%. 4 Формула изобретения Модификатор, содержащий редкоземельные металлы, углерод, железо, отличающийся тем, что, с целью повышения использования редкоземельных металлов, он дополнительно содержит никель и его компоненты взяты в следующем соотношении, вес. %: Редкоземельные металлы 50,0-80,0 Никель 18,0-48,0 Углерод 0,05-0,5 ЖелезоОстальное