Сплав для раскисления,легирования и модифицирования стали Советский патент 1982 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к мерной металлургии, в частности к сплавам для раскисления , легирования и моди фицирования стали. Известен сплав раскислени и легирования стали следующего сос ва, вес.%: 6-20 Никель 0,8-6,0 Кремний 0,8-t,3 Углерод 0,25-2,0 Кобальт Остальное Железо Недостатком известного сплава я ляются неудовлетворительные физикомеханические свойства обработанных сплавом сталей. Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности и достигае му эффекту является сплав 21 для раскисления, легирования и модифиц вания стали, имеющий следующий состав, вес.%: 20-60 Никель 5-50 Кремний 5-50 Углерод 0,01-0,1 Железо Остальное Недостатками этого сплава являются низкая прочность, пластичность и вязкость легированной сплавом стали, а также большой угар легирующих элементов. Сталь марки 15ХСНД, обработанная известным сплавом, имеет следующие свойства: временное сопротивление разрыву 5,3 кг/мм ; предел текучести 37,3 кг/мм -; относительное удлинение 23,3 Ударная вязкость Ц кгм/см при -60°С. Сталь марки 15X5 имеет после обработки известным сплавом следующие свойства: временное сопротивление разрыву 3 кг/мм предел текучести 20 кг/мм ; относительное удлинение 27%; ударная вязкость 12 кгм/см при +20С, относительное сужение51%.

Угар легирующих элементов при этом составляет, Z: марганец 30,5-32,t; хром 23,7-26,6, кремний 31,5-33,9, 75

Цель изобретения - повьш ение проч ности, пластичности и вязкости стали и снижение угара легирующих элементов.

Поставленная цель достигается тем что сплав для раскисления, легирования и модифицирования стали, содержащий хром, никель, кремний, углерод и железо, дополнительно содержит алюминий и магний при следующем соотнокомпонентов, вес.:

шении Хром

50-75 Никель

. 0,01-15,0 0.1-25,0 Кремний 0,6-8,0 Углерод Алюминий.

0,055-11,0 Магний

0,012-0,75 Железо Остальное

Введение в состав сплава алюминия одновременно с раскислением способствует измельчению зерна в результате образования мелкодисперсных нитридов алюминия. Нитриды алюминия и мелкозернистая структура приводят к упроЧ нению стали с одновременным повышением ее хладостойкости и значительно уменьшают склонность стали к Старению

Ввод магния в сталь увеличивает степень ее раскиелейности, благоприятно влияет на изменение формы и состава неметаллических включений. МагНИИ оказывает на металл десульфурирующее воздействие, выражающееся как в удалении серы из металла,так и в изменении формы сульфидов и более равномерном их распределении в объеме металла. Как поверхностно-активный элемент, магний оказывает влияние на характер кристаллизации и макроструктуру стали, способствует измельчению зерна. Все это приводит к повышению пластичности и хладостойкости стали.

Введение магния сопровождается его активным испарением. Наблюдайэщийся в результате этого барботаж способствует равномерному распределению легирующих элементов в объеме металла, более полному удалению газов и неметаллических включений.

Одновременное присутствие в сплаве хрома, никеля, кремния, углерода, алюминия и магния обеспечивает получение у стали высокого комплекса прочностных, пластических и вязких свойств. Положительным моментом является также то, что легкоокисляющиеся металлы алюминий и магний введены в состав утяжеленного легирующего сплава, что должно увеличить время контактирования их со сталью и степень усвоения.

/

Примеры. В табл. 1 приведены составы предлагаемого сплава для раскисления, легирования и модифицирования стали.

Таблица 1

Предложенный сплав используют для раскисления, легирования и модифицирования сталей марок 15ХСНД, 15X5 и kOXC.

Свойства сталей после обработки предлагаемым сплавом и угар элементов при обработке приведены

в табл. 2.

см ю

3S с; ю

(О

о

г ш

ел

1Л

1Л 0

о

vO

ш

1Л

ш

1Л

и

оо

о м

- Г1 - -

«м - см

1Л

vO

см г

о

ч

ч

00

1

о

%с -

rf

-а-.

см см

(М

СП СП

сч

см

«CD

«k vO

vO

оо

«- и

г оо 1

г- - «- so

г

ЧО М

ч

т о

ил 1Л

so

U4

оо

- sD

г

о гл

см

fA -

tf

см

см

ff

т

«.fr

о см

.-CM

о

см см «п

CM-

-е1Л

чО

00

1

-аLf t

оо

ОО

-а

-a- и1Л

5

1Л о

1Л X 1Л

О

1Л X 1Л

CJ X 1Л X . X

X

1Л СЭ

1Л

f

LA O

- .см

Как следует из приведенных в табл. 2 данных, предлагаемый сплав .обеспечивает в сравнении с известным сплавом снижение угара хрома на кремния на , алюминия на увеличение временного сопротивления разрыву и предела текучести стали в 1,02-1,1 раз, относительного удлинения и сужения в 1,121,21 раз и ударной вязкости в 1,5 раз.

Экономический эффект от использования предлагаемого сплава примерно 1 рубль на тонну стали.

Формула изобретения

Сплав для раскисления, легирова ния и модифицирования стали,содержащий хром, никель, кремний, углерод и

железо, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, пластичности и вязкости стали и сни- жения угара легирующих элементов, он дополнительно содержит алюминий и магний при следующем соотношении компонентов, вес.:

Хром

50-75 0,01-15,0

Никель 0,1-25,0 Кремний 0,6-8,0

Углерод

Алюминий 0,055-11,0 0,012-0,75

Магний

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент ФРГ № 1813060, кл. Ъ , 39/22, Э(,