Модификатор Советский патент 1982 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к металлур гии, в частности к сталеплавильному и литейному производству. Известны лигатуры для модифициро вания и легирования стали и чугуна 1. - . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и получаемо результату является модификатор С2 следующего состава, вес.%: Кремний30-60 МарганецДо 15 Кальций, барий До 15 Минимум 4 элемента из группы: церий, лантан, ниобий, тантсш, ванадий, титан, цирконий, алюминий бор20-40 ЖелезоОстальное Недостатками этого модификатора является то, что он мало эффективен при модифицировании железоуглеродис тых сплавов,, так как не содержит в .своем составе магний, он не позволя ет снижать чувствительность обрабат ваемой стали к отпускной хрупкости из-зй отсутствия и его составе моли дена, кроме того, вс:ледствие высокого содержания алюминия в сплаве, его невозможно использовать для модифицирования кислой етгши, так как в ней будут образовиватд1ся нежелательные корундовые неметаллические включения, а из-за наличия в сплаве бора его нельзя использовать для модифицирования ряда сталей для энергомашиностроения, в частности сталей, применяемых в атомной энергетике. Целью изобретения является повышение эффективности модифицирования и улучшение механических свойств обрабатыбаемого металла. Цель достигается тем, что модификатор, содержащий кремний, кальций, барий, редкоземельные металлы, ванадий, титан, алюминий и железо, дополнительно содерямт магний и молибден при следующем соотношении компонентов, рес.%: Кремний30-60 Кальций10,5-35 Барий0,2-2 Редкоземельные металлы0 1-5 Ванадий .0,3-3 Титан0,5-4 Алюминий0,2-3 Магний0,3-2 Молибден 0,3-5 ЖелезоОстальное Соотношение элементов в предлагаемом модификаторе подобрано таким образом, что обеспечивается высокая раскислительная и модифицирующая спо собность при обработке им стали. Дан ный модификатор предназначен для модифицирования сталей широкого назначения, специальных сплавов и чугуна. Модификатор получают из первичных шихтовых материалов кремневосстановя тельным процессом. Он имеет достаточ но .высокую хрупкость и может быть пе реведен S гранулы любых разкеров пут тем дробления, В отличие от силико кальция и известного модификатора он обладает более высокой модифици рующей способностью, кроме того, оя способствует получению в модифицированной стали мелкого микрозериа. Химический состав известного и предлагаемого модификатора представлен в табл. 1. Содержание неметаллических включений (Лобщ) и механические свойства стали 17гс, обработанной известным и предлагаемым модификатором, представ лено в табл. 2. В качестве примесей в сплаве може содержаться углерод в количестве до, 0,5%, фосфор до 0,1%. Расход спла ва составляет 2-5 кг/т стали. В индукционной печи выплавляют методом сплавления предлагаекый и известный модификатор. Эти модификаторы испытывают на стали 17ГС. Сталь 17ГС выплавляют в индукционной печи МГП-102 емкостью 160 кг и после раскисления всей плавки алюминия из ;расчета 1 кг/т порционно выпускают в ковши, из которых отливают слитки массой по 40 кг. В процессе выпуска металла из печи в ковш сталь модифицируют сплавами {см. табл. 1) из раТаблицасчета 3 кг/т. Из слитков, вырезают осевые продольные и поперечные темплеты для изучения макроструктуры, образцы для металлографического ан.ализа и заготовки для испытания механических свойств После нормализации заготовок при изготавливают образцы на разрыв (по 4 шт.) и ударную вязкость тип 1 (rio 5 шт.). Исследования показывают, что макроструктура слитков, обработанных предлагаемым модификатором, более плотная по сравнению с макроструктурой слитка, модифицированного известным сплавом. . Средние результатыиспытаний механических свойств и определения загрязненности стали неметаллическими включеними (Зобщ ) проведенного методом Л в соответствии с ГОСТом 1778-: -70, приведены в табл. 2. Сталь 1ТгС, обработанная предлагае№1М модификатором, имеет в 1, раза меньшую загрязнённость неметаллическими включениями, на 10-20% более высокую пластичность и на 20-30 ударную вязкость при комнатной температуре при несколько более высокой прочности. Ударная вязкость обработанной стали предлагаемым модификатором при минус в 1,5-2 раза выше по сравнению со сталью, обработанной таким же количеством известного модификатора., ОжйдаемШ) экономический эффект, за счет освоейия высокосортных марок легированной стёши, модифицированной предлагаемым составом, составит не менее 4 руб/т. Ожидаемый экономический эффект при обработке 300 тыс. т стсШИ с учетом затрат на модифицирование из расчета 1,5 руб/т стали составит 300000 х{4-1,5) 300000 « 2,5 750 тыс руб.

6,1 6,3 Известный48 Предлагаемый 35 0,2 0,1 130 .243 21 1,3 3,2 ;-60 10,5 2,0 5,0 4,2 6,3 8,1 Остальное 0,3 4,0 0,2 0,3 0,3 То же 1,8 2,4 1,8 1,3 3,1 - 3,00,5 3,0 2,0 5,0 - Иэвест.ный 12,6

392

ла, он дополнительно содержит магний и молибден при следунвдем соотношении компонентов, вес.%:

Кремний30-60.

кальций10,5-35

Барий0,2-2

.Таблица 2

23,6

60,8

1,58 0,67

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 35 №541891, кл, С 22 С 35/00, 1975. 2. Патент США 3383202, .,кл. 75-122, 1975.