Модификатор

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 740853 Фгг у(23 ) Приоритет но лелам изобретений н аткрытнйОпубликовано 15.06.80, Бюллетень Я 22 Дата опубликования описания 18,06.80(7) Заявитель Институт проблем литья АН Украинской ССР.(54) МОДИФИКАТОР Изобретение относится к области черной металлургии и литейного производства и может быть использовано для повышения физико- механических и специальных свойств сплавов на основе железа, в первую очередь конструктивных низколегиро 5 ванных и износостойких марганцовистых сталей.Известен модификатор следующею состава, вес.%:Азот 0,5-2,5Ванадий 10,0-20,0Бор 0,05-0,5Марганец 0,3-30,0Кремний 0,2-2,0Железо Остальное 111,,Пля получения в модификаторе до 2,5% азота, как установлено экспериментально, при указанном содержании марганца и отсутствии хрома необходим обязательный 15-20-кратный избыток ванадия по отношению к азоту. Это значительно снижает экономическую эффективность применения такого модификатора, твк квк знвчитель 2ная часть дорогостоящего ванадия используется не с максимальным эффектом, т.е.не в виде,нитридов ванадия, Кроме того, в модификаторе содержится всего до2,0% кремния, ограничение которого также связано с желанием повысить растворимость азота в основе модификатора.Однако при таком содержании кремниямодификатор не технологичен - очень плохо дробится, что затрудняет его исдользование,Цель изобретения заключается в повышении физико-механических свойствконструкционных и марганцовистых ствлей при незначительном расходе модификатора.Поставленная цель достигается тем,что в состав модификатора на основе железа, содержащего азот, ванадий, бор,марганец и кремний, дополнительно вводят хром, кальций и магний при следующем соотношения компонентов, вес,%:Азот 0,5-3,0Ванадий 7,0-18,0740853 БорМарганецКремнийХромКальцийМагнийЖелезоДополнительный О,О 5-0,51 О,ОО,О0,2-8,05,О 3 О,ОО,О 1 О,50,005-0,2Остальноеввод хрома в указанОбразец 35 0,44 0,38 0,23 Таким образом, при вводе модификато ров предлагаемого состава износостойкостьи механические свойства образцов из сталей Г 13 Л и 35 ХГСЛ значительно улучшаются по сравнению с известным составом. ных пределах позволяет повысить растворимость азота до 3% при указанном соотношении элементов и, что более важно, уменьшить избыток ванадия сверх стехеометрического соотношения к азоту, Это, как уже отмечалось, значительно повышает экономичность использования модификатора. Кроме того, введение хрома позволяет повысить содержание кремния в модификаторе до 8%, что значительно улучшает его технологичность - придает хрупкость. Дополнительную хрупность может придавать и сам хром. При содержании хрома менее 5,0% афФект повышения растворимости азота очень незначителен. При содержании хрома свыше 30,0% усложняется технология выплавки модификатора.Добавка в состав модификатора кальция, во-первыхунесколько улучшает усвоение азота в расплаве, во-вторых, повышает чистоту по неметаллическим включениям основы модификатора и, следовательно, повышает физико-механические свойства обрабатываемых сплавов, прежде всего их пластичность. При содержании кальция манее 0,01% указанный аффект мало ощутим, а при содержании более 0,5% может происходить не очищение матрицы модификатора от неметаллических включений, а ее загрязнение.Для улучшения технологических параметров выплавки модификатора и его состав включили магний. В указанных пределах он уменьшает износ футеровки печи при выплавке модификатора и улучшает форму и распределение первичных нитри-дов ванадия в обрабатываемых сталях,При количествах, превышающих указанные, магний вызывает значительные пироаффекты при его вводе в расплав,В зависимости от условий производства обрабатываемых сталей модификаторв количестве 0,5-10% от веса стали вводят в печь перед разливкой, в ковш вовремя заполнения его металлом или в изложницу (форму) на струю металла.П р и м е р. В условиях опытногопроизводства были получены и испытанымодификаторы предлагаемого состава10 (1 3) и известного состава (4), приведенные в табл, 1,Модификаторы в количестве 15 кг на1 т жидкой стали вводили в марганцовистую сталь Г 13 Л, а также низколегирован 15 ную сталь чарки 60 ГЛ. Изготовляли ролики из опытных сталей Г 13 Л, а такжеобразцы для механических испытаний изстали 35 ХГСЛ. В стали вводили модификаторы составов 1-4. Испытания на износ проводили в условиях сухого трениякачения с 10%-ным проскальзыванием намашине типа Амслера (давление в контакте 70 кг, число оборотов О =70000).Материалом для контрролика во всех случаях служила бандажная сталь одинаковойтвердости.Определение механических свойств образцов производили по стандартным методикам,Результаты испытаний образцов приведены ниже и в табл. 2,Износ образцов из стали Г 13 Л, г 404 (прототип) 0,46,8 ,1 3 2 3 4 9 а изобретени ифик атор, с одер жаш ий азот,арганец, кремний, железо, ош ийс ятем, что,с цельюфизико-механических свойств бор ч а констй, он 45 шен лезо ст але арганцов рукционныхдополнитель но содержит хром, каль следующем соотношени ес %О, 5-3 7,0-1омочники информации,внимание при экспертизеое свидетельство СССРл. С 22 С 35/00, 197 маги Составитель Т, П ктор Е, Хорина Техред М. Петкрректор Г. Решет 9/32 Тираж 694 Ш 1 ИИПИ Государственного по делам изобре 113035, Москва, Ж, Рказ 31 Подписи омитета СССР ий и открытий шская наб., д. 4анадий, л и- повыМ арганецКремнийХромКальцийМагний ринятые 1. Авт 55806 0,05 -0,510,0-40,0 О, 2-8,0 5,0-30,0 0,01-0,5 ,005-0, 2 Остальное