Лигатура для стали

(19) (1 ГОСУДАРСТ ю)5 С 22 С 35 НОЕ ПАТЕНТНОЕССР СР ОМСТВО ПАТЕНТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 4921524/0222) 26,03,9146) 15.01.93. Бюл, М71) Всесоюзный заонстит т лигатура для зионно-эрозимас,%: крем; бор 5-11;2; литий 3 - 7; ое, Лигатура комплекс ме- -эрозионных ный политехнический и у(72) Б.К. Святкин, М,И кова и М,Б, Егорова (56) Авторское свиде М 572526, кл, С 22 САвторское свиде Мт 1252378, кл, С 22 Карпенко, С.М. Бадельство СССР35/00, 1977,ельство СССР35/00, 1986,17-34 50-75 0,1-3, 0,03-3Остальное ляет 1,2% о после обработ КремнииМарганецБорАзот еталлургии ур для улуч кащая, мас.%:6-85 15-70 Остальноемния в лигатурозион но-эровязкости, ющего химичере МаО атмосфер 40 - 50, 20-30 02 2 оикость туре 20" С -0,5 - 31 - 101 - 40,5-2,5Остальноей лигатурой;ть к горячим ори- еги- ским иде чпревышает ение коррои достигаемок предложенащая, мас.%: муз ной Изобретение относится кв частности к разработке лигашения свойст сал.Известна лигатура, содерКремний.Редкоземельные металлыЖелезоВысокое содержание крере приводит к снижению корзионной стойкости и ударнойИзвестна лигатура следуского состава, мас,%:ХромМарганецКремнийУглеродАзотТитанКальцийЖелезоСтали, обработанные этоимеют пониженную склоннострещинам короблению,По технической сущностиффекту наиболее близкойявляется лигатура, содерж(54) ЛИГАТУРА ДЛЯ СТАЛИ (57) Сущность изобретения: стали для повышения корро онной стойкости содержит в ний 17-23; марганец 12-1 цирконий 11-15; магний 7 - 1 азот 0,1 - 3; железо остальн обеспечивает более высокий ханических и коррозионно свойств стали 80 ГСЛ, 2 табл,ЖелезоРасход лигатуры составмассы стали, Свойства сталики ее известной лигатурой;Скорость коррозии в раство3,5% - 0,01 - 0,09 г/м 2.ч;. Скорость кар ро зи и в0,0019- 0,045 г/м.ч;Коррозионно-эрозионная ст0,011 - 0,02 мг/м,ч;Ударная вязкость при темпера0,98-1,2 МДж/м 2,Коррозионная стойкость в среде хлстого натрия и ударная вязкость микророванной стали соответствуют техничеусловиям, а стойкость в условиях корронно-эрозионного изнашивания и пркоррозионного изнашивания - недостны. Величина последнего не400 - 470 МПа,Цель изобретения - повышзионно-эрозионной стойкости, 1788068Поставленная цель достигается тем, чтолигатура для стали, содержащая кремний,марганец, бор, азот и-железо, дополнительно содержит цирконий, магний и литий приследующем соотношении компонентов.мас %Кремний 17-23 ,Марганец 12-17Бор 5 - 11Цирконий 11-15Магний 7 - 12, Литий 3 - 7Азот 0,1-3Железо""ОстальноеСущественными отличиями предложенного технического решения являются дополнительное введение сильногонитридообразующего элемента - цирконияи присадка химически активных модифицирующих элементрв - магния и лития, чтоприводит к упрочению структурыи повыше.нию коррозионно-эрозионной стойкости.Введение циркония обеспечиваетприкристаллизации углеродистых литейныхсталей начало реакции образования нитридов на более ранних этапах затвердеваниядендритных ячеек при низкой их локальнойконцентрации и измельчение структурь иповышение коррозионно-эрозионной стой-кости.Измельчение структуры и повышениекоррозионно-эрозионных свойств при концентрации циркония в лигатуре до 11 мас.%недостаточны. При увеличении содержанияциркония более 15 мас.% повышается общая масса нитридных включений в объемахдендритных ячеек, что снижает ударнуювязкость и стабильность коррозионно-эрозионных свойств,Магний улучшает фактор формы неметаллических включений и структурных составляющих, повышает механические икоррозионно-эрозионные свойства. Приконцентрации магния до 7 мас,% модифицирующий эффект низкий, а при увеличениисодержания его более 12 мас,% повышаетсяего угар, снижается однородность структуры и стабильность коррозионно-эрозионных свойств.Литий в количестве 3-7 мас,% способствует измельчению структуры, повышениюупруго-пластических свойств и коррозионно-эрозионной стойкости, Верхний пределобусловлей увеличением концентрации неметаллических включений при более высоком содержании лития, что снижаетударную вязкость и предел коррозионнойусталости. При содержании его до 3 мас,%снижаются ударная вязкость и коррозионно-эрозионная стойкость.кость в условиях коррозионно-эрозионного изнашивания, поэтому их концентрации 5 снижены и ограничены содержанием 17 и 12 10 15 20 25 30 Выплавку стали 80 ГС(ТУ 24-1-12-182-75) производят в электропечи ДС,5. Присадку35 лигатур в измельченном до фракции 1-10 40 55 Формула изобретенияЛигатура для стали, содержащая кремний, марганец, бор, азот и железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения коррозионно-эрозионной стойкости, она дополнительно содержит цирконий, магний 45 50 Кремний и марганец снижают коррозионные свойства и эксплуатационную стоймас,% соответственно, При их содержании менее нижних пределов снижается раскисляющая способность лигатуры, увеличивается концентрация в стали окислов, что ухудшает коррозионно-эрозионные и механические свойства,Концентрация бора и азота в лигатуре повышена для увеличения механических свойств и коррозионно-эрозионных свойств стали. Верхние их пределы обусловлены увеличением по границам зерен.неметаллических включений и снижением упруго-пластических свойств, предела коррозионной усталости и коррозионно-эрозионной стойкости,Выплавку лигатур различного состава производят в открытых индукционных печах емкостью 150 кг. В качестве шихты используют силикомарганец, ферребор ФБи ферресиликоцирконий ФСЦРМр 40. После расплавления и доводки состава расплав при температуре 1370-1400 С продувают азотом в течение 3 - 30 с. При выпуске расплава из печи его модифицируют сплавом ЖМгЛэи разливают в плоские изложницы. В табл.1 приведены составы лигатуропытных плавок. мм виде производят при выпуске из печи в стопорной ковш в количестве 1% от массы заливаемого расплава,Результаты испытаний механических ислужебных свойств сталей приведены втабл,2. Предел коррозионной усталости определен на цилиндрических образцах типа У 111, а прочность - на 10 мм образцах.Как видно.из табл,2, предложенная лигатура обеспечивает более высокий комплекс механических и коррозионно-эрозионных свойств стали 80 ГСЛ, используемой для изготовления футеровки шаровых мельниц, чем известная лигатура. Ожидаемый экономический эффект от использования предложенной лигатуры составит более 60 тыс. руб. в год,1788068 Таблица 1 Таблица 2 Составитель Б.СвяткинТехред М,Моргентал орректор И,Шмак то Заказ 52 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 оизв и литий при следующем соотношении компонентов,мас,:Кремний 17-23 Марганец 12-17 Бор 5 - 11 АзотЦирконийМагнийЛитий.5 Железо 0,1-311-157 - 123 - 7Остальное