Способ модифицирования сталей и сплавов

(61) Дополнительное (22) Заявлено 19,12.7 авт. свид-ву 21) 2300796/О с присоединением заявкиГосударственныи комитет Совета Министров СССР по делам изобретений 23) ПриоритетОпубликовано 30.1 Бюллетень48исания 24.01.77(54) СПОСОБ МОД РОВАНИЯ СТАЛЕ ПЛАВО Цель изобргических и сколегированнДля этогокисленныйталлом (РЗМлантаноидовла из печи. Сдов должновеса шихты,введенных Щ1: (1 - 5). етения лужеб ых ста в расп ЩЗМ и), вво за 5 -уммаытьсооМ и Введение лантаноидов предотвращает зернограничное выделение карбидов в процессе кристаллизации металла в изложницах, образует более тугоплавкие химические соединения с вредными примесями, Модифицирующее влияние лантаноидов проявляется также в повышении степени дисперности дендритного строения при формировании структуры и уменьшении химической неоднородности металла.Воздействуя на вышеуказанные факторы, лантаноиды способствуют устранению склонности металла к горячим трещинам, повышению и однородности технологических и служебных свойств сталей и сплавов. Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к технике получепия высоколегированных сталей и сплавов.Известен способ введения щелочноземельных (ЩЗМ) металлов в сталь в период ра финирования в течение 5 - 60 мин с последующей выдержкой металла в печи 1. По этому способу щелочноземельные металлы, вводимые в электропечь в период рафинирования, растворяются в расплаве, образую щиеся продукты раскисления всплывают в шлаке. Модифицирующее влияние ЩЗМ заключается в снижении загрязненности стали кислородом и неметаллическими включениями. 15Известен способ модифицирования сталей и сплавов путем одновременного введения в сплав редкоземельных металлов (РЗМ) и лантана в соотношении (вес, ч.) 100:80 соответственно 21. 20Недостатком известных способов является низкая технологическая пластичность металла, особенно слитков крупного развеса, пониженная пластичность и вязкость в служебных условиях, неоднородность физико-механиче ских свойств, обусловленные повышенной дендритной ликвацией и пограничным выделением карбидов. рЬ, сутв51) М.1 л С 21 001 С 1/00- повышение технолоных характеристик высол еи и спл а во в.лав, предварительно рас/или редкоземельным медят один или несколько 15 мин до выпуска металрное количество лантанопв пределах 0,01 - 1,0% от тношение между суммой или РЗМ и лантаноидами540925 Таблица 1 Механические сволства при нормальнол температуреТехнология выплавки 20 1100 1150 1200 37,6 14,0 5,0 Предлагаеь ая 25 Известная 1,75 10,8 4,1 Формула изобретения И. Чепикова Составитель Корректор А. Степанова Техред А. Камышникова Редактор О. Юркова Заказ 2948/13 Изд.1919 Тираж 654 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5пр. Сапунова, 2 Типография,Количество вводимых в расплав лантаноидов определяется химическим составом выплавляемого металла и конкретными технологическими условиями выплавки, разливкии последующего вторичного переплава и находится в пределах 0,01 - 1,0%.Предельно допустимое суммарное количество лантаноидов, вводимых в металл, обусловлено отрицательным влиянием избыточнойконцентрации этих элементов, связанной с ограниченной распворимостью их в сталях исплавах. Малая растворимость в твердомрастворе и относительно низкая температураплавления лантаноидов приводит в случаеизбытка их к резкой потере пластичности и. деформируемости сталей и сплавов подобновлиянию вредных примесей цветных металлов, серы и др,П р и м е р. Завалку, расплавление шихты,раскисление и доводку в дуговой печи проводят по существующей технологии, После введения металлического кальция плавку ведутпо предлагаемому способу. В печь за 10 миндо выпуска металла вводят металлическийлантан по.расчету на 0,10%, за 5 мин до выпуска вводят металлический неодим по расчету на,0,10%, Плавку разливают на УПНРСв электроды диаметром 190 мм и переплавляют на установке электрошлакового переплава в кристаллизаторе (диаметр 700 мм) сполучением слитков весом до 4,5 т, Металлвсех плавок подвергается горячей деформации на прессе и молотах и показывает высокую технологическую пластичность.На плавках, выплавленных по разработанной технологии, никаких замечаний нет, тогда как на слитках обычной выплавки наблюдаются поверхностные дефекты в виде термических трещин и пониженная технологическаяпластичность, На плавках, выплавленных поразработанной технологии, выход годного на12 - 15% выше обычных плавок, Прочностныесвойства возрастают на 10 - 15 кг/мм противобычных, а ударная вязкость при температурах - 19 бС повышается в 2 - 3 раза (с2,5 до 8,5 кгм/см).Результаты сравнительных испытанийпредставлены в табл, 1,Аналогичные преимущества были получены при выплавке по предлагаемому способувысоколегированного сплава ХН б 5 ВМБЮ.Результаты сравнительных испытаний наударный изгиб при температурах 1100 -1200 С, характеризующие деформ ационнуюспособность сплава, представлены в табл, 2,Испытания сварных соединений показали,что сплав, выплавленный по предлагаемой 30 технологии, обладает удовлетворительнымкомплексом механических свойств, имеет достаточно высокую стойкость против образования трещин при сварке,Ожидаемый экономический эффект от внед рения изобретения составит около 50 тыс.руб. Способ модифицирования сталей и спла вов, включающий ввод в расплав редкоземельных металлов и лантаноидов, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения служебных и технологических характеристик сталей и сплавов, лантаноиды вводят в рас плав предварительно раскисленный редкоземельными и/или щелочноземельными металлами, за 5 - 15 мин до выпуска в суммарном количестве 0,01 - 1,0% от веса садки при соотношении между суммой редкоземельных 50 и/или щелочноземельных металлов и лантаноидами 1: (1 - 5),Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт. св.435290, кл. С 21 С 7/00, 1972.55 2, Патент Австрии2 б 0557, кл, 40 Ь 10