Лигатура Советский патент 1982 года по МПК C22C35/00 

(54) ЛИГАТУРА

Изобретение относится к черной металлурпш, в частности к составам вагнадийсодержащих лигатур и сплавов для раскисления и легирования сталей и чугунов. Известна ванадийсодержащая лигатур С 11 для раскисления и легирования ста ли и чугуна следующего состава, вес.%: Ванадий15-3 5 Кремний1,5-2,5 Марганец7-20 ХромДо 5 Углерод0,5-1,5 Азот3-8 АлюминийДо 3 ЖелезоОстальное Такая лигатура несмотря на повышен ное содержание ванадия не позволяет ста&1льно получать повышенных механич ских свойств идделий, получаемых из ле гируемых ею сталей.. Известна также лигатура 2 следующего состава, вес.%: Ванадий Кремний Марганец 0,1-2,0 Углерод О.,0 0,О1 -О,4 Железо Остальное Данная лигатура вследствие низкого содержания ванадия требует повьппенного расхода, что приводит к охлаждению металла, уменьшению его жидкотекучести и повьпиенному факу по незаполннемости форм, особенно при заливке тонкостенных отливок слслкной конфигурации. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является лигатура З следующего состава, вес.%: Ванадий15-50 Кремний5-5О Марганец0,5-4,9 Хром0,5-3,0 УглеродО, .-,3,0 9 Титан0,05-5,О Азот0,01-0,2 Капышй0,005-5,0 ЖелезоОстальное Недостаток указанной лигатуры закл чается в низком усвоении калышя и ванадия, вследствие чего уровень свойств легированной ею стали недостаточно вы сок. Цель изо етения - увеличение степе ни усвоения ванадия и кальция из лигатуры, повьпиение прочности, пластичност и хладостойкости стали. Поставленная цель достигается тем, что лигатура, содержащая ванадий, крем ний, марганец, хром, углерод, титан, азот, кальций и железо, дсшолнительно содержит никель при следукщем соотношении ксалпонентов, вес.%: Ванадий 35-45 5-15 Кремний 0,5-10,0 Марганец 0,5-3,О 0,5-3,0 Углерод 0,5-5,0 0,01-0,2 0,О5-1,5 Калышй Никель 0,5 -9,0 Железо Остальное Сужение интервала концентраций основных компонентов лигатуры - ванадия и кремния стабилизирует степень усвоения ванадия металлом. При заданном со отношении этих компонентов входяпшй в лигатуру кремний, как элемент, обладающий большим средством к кислороду, предохраняет ванадий от окисления, повышая степень его усвоения металлом. Повышение кремния выше 15% практиче ски не меняет степень усвоения ванадия так как уменьшение удельного веса лига 24 туры по мере повьш1ения в ней концентрации кремния весьма незначительно. Повьш1ение концентрации марганца в лигатуре связано с тем, что он повышает активность ванадия, повьпная скорость и полноту его перехода в металл, снижает температуру плавления лигатуры и, что особенно важно, способствует получению в легируемом металле легкоплавких включений на основе силикатов марганца. Присутствуюшие в том же соотношении хром, углерод, титан и азот совместно с ванадием в процессе растворения лигатуры офазуют нитриды и карбонитриды ванадия, хрома и титана, которые при заданном соотношении компонентов обеспечивают получение необходимых механических и эксплуатационных характеристик стали. Введение никеля в лигатуру сужает оптимальный интервал концентраций кальция, необходимый для получения стабильного усвоения его легируемым металлови высокого уровня его механических и эксплуатационных характеристик. Кроме того,никель, введенный в металл, усваивается им, не образуя неметаллических включений, практически на 1ОО%. П р и м е р. В 25О т мартеновской печи проведена вьшлавка высокопрочной стали 18Г2АФ для изготовления сварных металлических конструкций. Для раскисления и легирования стали применяют наряду с FeMn. и SiMii- известную лигатуру. Для вьшлавки той детали используют предлагаемую лигатуру. Химический состав лигатур приведен в габл, 1. Результаты легированиястали приведены в табл. 2. Представленные в таблице данные показьтают, что предлагаемая лигатура позволяет значительно повысить усвоение ванадия и кальция и увеличить свойства стали.

т- 88- 0,001- 45,6- 61,492,1 0,05 48,4 66,5

94,6О,О151,,0

94,6О.ОЗ51,569,1

96,40,0151,269,1

96,8О,0249,568,6

96,20,ОЗ50,468,8

96,00,0350,368,7

Формула изобретения Лигатура, содержащая ванадий, кремний, марганец, хром, угперод, титан, азот, кальций и железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью увеличения степени усвоения ванадия и кальция из лигатуры, повышения прочности, пластичности и хладостойкости стали, она дополнительно содержит никель при следукяцем соотношении компонентов, вес.%: Ванадий35-45

Кремний5-15

Марганец0,5-10,0

Хром.0,5-3,0

21,1- 46,2- . 10,1- 5,4- 4,4 24,8 56,6 12,4 7,46,4

15,69,87,6

15,69,77,6

14,69,47,5

14,19,27,2 14,89,57,4 15,49,67,4

0,5-3,0 О,05-5,0 0,01-О,2 0,05-1,5

0,5-9,О Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 246861, кл. С 22 С 35/00, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР: № 559992, кл. С 22 С 35/ОО, 1976.