Лигатура Советский патент 1983 года по МПК C22C35/00 

(54) ЛИГАТУРА

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству фер росплавов, используемых для раскисления и легирования низко- и высоколегированных сталей.

Известна лигатура Cl содержащая вес.%:

5-10

Марганец 15-40

Кремний

5-15

Алюминий 10-50

Ванадий

5-20

Кальций

Редкоземельные

5-15

метсшлы 2-5

Магний

Остальное

Железо Наличие в ней большого количества легкокипящих элементов не позволяет использовать ее для обработки стали.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является лигатура 23 .содержащая, вес.%:

0,05-0,5

Углерод 5-15 Алюминий 5-15 Ванадий 3-15 . Кальций Редкоземель5-20ные металлы 0,5-15 Барий

1-15

Железо

3-6 Магний

1-5 Бор

Остальное Кремний

недостатками этой лигатуры являются высокое суммарное содержание кальция и магния, вызываювдах пироэффект и выбросы при температуре выпус ка стали из печи, относительно высо10кое содержание алюминия и особенно бора, которые при наличии б.олее сильных раскислителей в значительной степени усваиваются металлом .и дают включения, охрупчивающие стгль. Сор15TciMBHT сталей, которые, могут быть эффективно обработаны этим сплавом, очень узок..

Целью изобретения является устранение красноломкости, снижение поро20га хладноломкости и пошлшение износостойкости обрабатываемой стали.

Цель дос1:игается тем, что лигатура, содержащая кремний, алюминий,ванадий, кальций, барий, редкоземель25ные металлы, углерод и. железо, дополнительно содержит марганец, титан, азот и стронций при еледуюгцвм соотношении компонентов, мас.%:

Кремний 30-60

30

Алюминий О,5-8 ПредпагаеьФлй состав лигатуры 7«зжет быть получен углесиликотермическим процессом с использованием недорогого комплексного сырья. Пример. В индукционной 400 кг печи выплавили стгшь. При выпуске металла из печи в 50 кг ковш вводились лигатуры различных составов,при веденных в табл.1 Сталь типа 35 ГСФЛ из 50 кг ковшей разливалась в трефовидные форкы для получения образцов на механически испытания и.в плоские для изучения красноломкости. При этом получали плитки длиной 500 мм, шириной 100 мм и толщиной 50 мм, на поверхности которых вдоль и поперек, нанесены риски глубиной 10 мм. В табл.2 приведены результаты испы -аний металла на хладностойкость и кр асноломкость (горячие трещины) , из которых видно, что ударная вязкость стали, обработанной предлагаемой лигатурой, возрастает при -60°С в 2-2,5 раза; количество горячих тре щин на поверхности образца сводится минимуму, а при оптимальном содержании компонентов горячие трещины не образуются. Поскольку сталь типа 35ФЛ, 35ГСФЛ применяется для литых деталей машин, работающих в условиях абразивного из носа, то одной из важных эксплуатационных характеристик является износостойкость. В табл.2 приведены значения относительного износа образцов стали, обработанных известной и предлагаемой лигатурой. Образцы изготовлены из половинок ударных образцов. При этом износостойкость металла, обработанного предлагаемой лигатурой, возрастает на 20-30%. При сравнении содержания элементов в стали микроспектральными методами выявлено, что содержание РЗМ и бария в стали стабилизируется при оптимальном содержании стронция в лигатуре. Одновременно ус-тановлено, что стронций в металле не растворяется, так как защищая РЗМ и барий, более интенсивно окисляется. Отмечается более равномерное содержание основных элементов в стали при оптимальном содержании стройция в лигатуре и заметное снижение серы при оптимальном содержании остальных компонентов. Из приведенных данных видно также, что обработка металла предлагаемой лигатурой снижает потери от -брака по горячим трещинам при производстве отливок, повышает их эксплуатационные характеристики и надежность при низких температурах. Экономическая эффективность от использования предлагаемой лигатуры в литейном производстве складывается из снижения потерь от брака на 1,52,0% или на 2-3 руб./т годных отливок и эксплуатационной надежности и долговечности на 10-20% или еще на 3-4 руб./т. Общий экономический эффект может составить более 200 тыс. руб. в год.

С4

ъ

п см

;ui

VO 00

ТГ

о

о

CN)

оо

оо

гЧм

оо

ос

м

о о

о о

о о

I о (

гЧ

о о

Л о

о

f VO

оо

о -о

о

о

го п го Формула изобретения Лигатура, содержащая кремний, , ванадий, кальций, барий, редкоземельные металлы, углерод и железог отличающаяся те что, с целью устранения кpacнoлoмкo ТИ| снижения порога хладноломкости повышения износостойкости обрабатыв емой стали, она дополнительно содер жит марганец, титан, азот и стронци при следующем соотношении компонентов, мас.%: Кремний30-60 Алюминий0,5-8 Ванадий5-20 Кальций Барий Редкоземель0,1-10 ные металлы 0,1-2 Углерод 1-10 Марганец 0,1-1,5 Титан 0,01-0,5 Азот 0,5-3 Стронций Остальное Железо Источники информации, нятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 41326, кл. С 22 С 35/00, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 41889, кл. С 22 С 35/00, 1975.