Лигатура

)5 С 22 С 35/О ГОСУДАРСТВЕН ПО ИЗОБРЕТЕН ПРИ ГКНТ ССС ГЙ КОМИТЕТЯМ И ОТКРЫТИЯМ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ический институтнадэе, Т,А. Гиоргои Д.Л.Демурашвитво СССР00, 1983,тся к лигатурам. яется повышение тся к чернои металоизводству лигатур является повыш ассыпаемости лиг я .ее механическ износостойкости й стали по немета туру по В каче быть ис сырье дьсодер учают углестве шихтопользованы известняк, жащие матеат ВА Влаб стью 100 известная Полу обработк вили в ин 10 кг.лигату енные и банд дукцио АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относЦелью изобретения явл Изобретение от си лургии, в частности пр для получения стали.Целью изобретения ние склонности к самор туры за счет снижени прочности, повышение чистоты обрабатываемо лическим включениям.Предлагаемую лига термическим способом вых материалов могут кварцит, марганцевое магний, алюминий и ме риалы,ых условиях в печи мощноплавлены предлагаемая и плавы использовались для жной стали, которую планой печи емкостью тигля склонности к саморассыпаемости лигатуры эа счет снижения ее механической прочности, повышение износостойкости и чистоты обрабатываемой стали по неметаллическим включениям. Лигатура содержит, мас,: Я 45 - 66; Мп 5 - 20; Са 0,5 - 10; А 4-8; С 0,1 - 0,3; Р 0,1-0,3; Мд 0,1 - 5; Со 0,1-10, Ре остальное. Лигатура во влажной атмосфере рассыпается менее, чем эа 14 дней, Обработка бандажной стали приводит к повышению ее иэносостойкости более чем в 2,5 раза, при этом количество неметаллических включений снижается более чем на 7. 1 табл. Обработку стали как предлагаемой, так и известной лигатуры проводили при расходе лигатур 5,5 г/кг стали без дополнитель- Я ных корректировок.В таблице приведены составы полученных лигатур. результаты определения их ме- - ф ханической прочности, а также ( износостойкость и содержание неметалли-. сс ческих включений в обработанной лигатурами стали.Механическую прочность лигатур определяли путем трехкратного сбрасывания образца с 2-метровой высоты на металли- Ф ческую плиту с определением кусков лигатуры размером 70 мм, А наблюдения по саморассыпаемости проводились в а течение 30 дней во влажной атмосфере,Испытания на износ проводили на мащине трения М 1-М. Пара трения состояла из испытуемой стали и закаленной стали 45. При оценке износа нагрузка составляла 150 кг, время испытания 50 ч, Износ определяли по потере массы образца.Количество неметаллических включенИй определяли металлографическим и микрОхимическим методом,Дополнительный ввод углерода в лигатуру способствует образованию карбидов 5 кальция и алюминия, которые снижают ее механическую прочность, а при обработке с 1 али такой лигатурой повышается качество о работанной стали - снижается содержан е в ней неметаллических включений, а 10 т кже повышается износостойкость обраб танной стали.Механизм влияния углерода на самор ссыпаемость лигатуры и на повышение к чествэ стали и ее износостойкость можно 15 и едставить следующим образом,Введение в лигатуру 0,1-0,3% углерода с особствует образованию карбидов кальц я и алюминия. Образующиеся карбиды в аимодействуют с влагой атмосферы и 20 и иводят к разрушению сплава из-за обьемн х превращений, Так, например, образуюийся карбид алюминия А 4 Сз в аимодействует с влагой атмосферы по реакции; 25А 4 Сэ+ 12 Н 20 = 4 А (ОН)з+ 3 СН 4, при этом объем образующегося А(ОН)э приерно в 1000 раэ превосходит объем включ ний А 4 Сз, что вызывает разрушение.Обработка стали лигатурой, содержа щей углерод, приводит к повышению ее качества и износостойкости, При взаимодействии углерода лигатуры с жидкой сталью образуются газообразные проукты рэскисления, вызывая интенсивное 35 еремешивание металлического расплава, то способствует лучшему удалению проуктов раскисления из металла, Обработка с али указанной лигатурой также приводит к овышению ее иэносостойкости, так как оЬ азующиеся мелкодисперсные карбиды альция и алюминия располагаются в деектных местах кристаллической решетки и величивают площадь фактического контакта при трении двух тел, что способствует 45 авномерному распределению нагрузки, и (нижэет износ. Содержание в лигатуре углефода менее 0,1% не обеспечивает образования достаточного количества карбидов Кальция и алюминия, что приводит к увели чению механической прочности лигатуры, а при обработке стали - к снижению ее качества и иэносостойкости. Введение же его в состав лигатуры свыше 0,3% вызывает технологические затруднения и такое его коли чество не оказывает влияние на Саморассыпаемость лигатуры,Совместное введение в лигатуру магния и меди способствуетснижению ее температуры плавления и механической прочности. 0,1-10% меди и 0,1-5% магния снижают механическую прочность вследствие того, что их присутствие сильно огрубляет микроструктуру лигатуры и значительно увеличивает хрупкость ее фазовых составляющих. При этом часть магния взаимодействует с фосфором расположенных на границах зерен и образует фосфиды, которые вступают в реакцию с влагой воздуха. Давление образующихся газов создает усилия, приводящие к деформации слитка и развитию трещин, Последние, распространяясь по наиболее слабым направлениям, образуют несвязанные друг с другом более или менее крупные блоки обломков кристаллов, составляющие частицы рассыпаюЩегося сплава,Определяя механическую прочность и склонность к саморассыпанию, используют технологию обработки жидкого расплава (стали, чугуна и других) путем вдувания в" него порошкообразного ферросплава, лигатуры и модификатора, Такая технология позволяет максимально повысить использование элемвнтов-раскислителей, сократить их угар и повысить качество обработанной стали. Поэтому для получения порошка сплавы подвергают дроблению и помолу, что поиводит к дополнительным затратам и требует наличия специального оборудования, В связи с этим получение лигатур с не кой механической прочностью, тем более само. рассыпающихся, является актуальным. Что касается затруднений при хранении и перевозках порошкообраэного сплава, надо отметить, что после низкотемпературного обжига их хранение и транспортировка не вызывают затруднений.Как следует из результатов, представленных в таблице, предлагаемая лигатура имеет повышенную склонность к саморассыпэнию зэ счет более низкой прочности, а обработка предлагаемой лигатурой бандажной стали позволяет более, чем в 2,5 раза, рвысить ее износостойкость, при этом количество неметаллических включений снижается более, чем на 7%.Формула изобретенияЛигатура, содержащая кремний, марганец, кальций, алюминий, магний, медь, фосфор и железо, отл ич а ю ща я с я тем, что, с целью повышения склонности к саморассыпаемости лигатуры за счЕт снижения ее . механической прочности, повышения износостойкости и чистоты обрабатываемой стали по неметэллическим включениям, она дополнительно содержит углерод при следующем соотношении компонентов, мас,%:,кремний 45-65 марганец 5 - 20магниймедьжелезо ю чщ щ в в Ь Известная Предлагаемая лигатура, мас.3, состава Компоненты и показатели 65,24,6 47,513 55 12,5 20 0,5 10 10,38,2 5,06 7,5 о 5,0 5,1 5 3,5 0,09 10,2 10 5,0 Медь 0,09 0,2 0,1 0,3 0,35 0,33 0,3 0,1 до 0,1 0,095Остальное Механическая прочностьлигатуры,45,0 54 72,5 68 73,8 7 Ъ Ие рас-.сыл. Время для рассыпания лигатуры, дни 8 16 23 0,86 0,75 0,71 Износостойкость, потерямассы образца, 10 кг О,о 5 0,30 2,01 0,0183 0,0176 0,0170 0,0155 0,0140 0,0143 Количество неметаллических включений, 3 Составитель Л. КарасеваТехред М.Моргентал Корректор Н.Король Редактор Н,Рогулич Заказ 4054 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 кальцийалюминийуглеродфосфор КремнийМарганецКальцийАлюминийМагний УглеродфосфорТеллурЖелезо 0,5 - 10,0 4 - 8 0,1-0,3 0,1-0,3 20,30,453,80,08