Лигатура

Сеез Соеетскик Сециалнстнчесмнк РееюублнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СОИ ИТИЗЬСТВУ(22) Заявлено 00379 (21) 2732962/22-02е присоединением заявки Иф -(51)М. Кл. С 22 С 35/ОО Гвеударственнмй кбмнтет СССР не дедам нзобретеннй н открытнйИнститут проблем литья АН Украинской(54) ЛИГАТУРА Изобретение относится к машиностроительной.и металлургической промышленности и может быть использованопри производстве отливок из модифицированной стали и чугуна с высокими 5Физико-механическими свойствами.Известна лигатура 1 Ц следующегосостава, вес.В:Редкоземельные металлы 15-70 10Кремний 6-85Железо ОстальноеОднако высокое содержание кремнияне позволяет использовать лигатурудля низкокремнистых жаростойких ижаропрочных сталей,Наиболее близкой по техническойсущности к предлагаемой являетсялигатура 2 следующего состава,вес.Ъ: 20Редкоземельные металлы 50-80Никель 18-48Углерод 0,05-0,5Железо ОстальноеОднако известная лигатура обладает 25рядом существенных недостатком. Привыдержке перед заливкой модифицированного металла сульфиды церия и ряда других редкоземельных металловвосстанавливаются на поверхности ме 30 талла кислородом атмосферы. Восстановленная сера вновь насыщает металл. Это обстоятельство требует максимального сокращения продолжительности выдержки модифицированного металла перед заливкой, что не всегда возможно в производственных условиях. При повышенном содержании серы в стали или чугуне, модифицированном лигатурой, в поверхностных зонах отливки возможно образование так называеьщх "черных пятен" которые представляют со-ф бой в основном включения сульфидов РЗМ. Механические свойства металла в этих зонах существенно понижаются. Сера отрицательно сказывается на термостойкости сталей, особенно высоколегированных.Цель изобретения - создание лигатуры, обладающей высокой рафинирующей способностью стали, что поэволФ- ет значительно увеличить ее термостойкостьПоставленная цель достигается тем, что предлагаемый модификатор дополнительно содержит кальций, магний, цирконий, гафний.при следующем соотношении компонентов, вес.%:Кальций 0,5-10,4 Магний 0,1-5,0. Кальций в составе предлагаемой лигатуры расходуется в основном на глубокое раскисление и частично на обессеривание при комплексном модифи. .цировании.Гафний обладает высокой реакционной способностью к сере, кислороду и азоту. В модифицированной лигату рой стали гафний связывает серу в соединение типа Н 1 ГеС 5, обладающее повышенной деформируемостью. Сталь, содержащая гафний, обладает повышенной термостойкостью,за счет снижения содержания в ней серы. Вместе с тем гафний способствует уменьшению аниэотропии стали.РЗМ способствует сфероидизации сульфидных включений, что благоприятно сказывается на механических свойствах стали.Магний является интенсивным рафинирующим элементом, способствующим глубокой дегазации и обессериванию модифицированного лигатурой металла. Магний способствует кристаллизации стали со значительным переохлаждением, что положительно сказывается на ее механических и служебных свойствах.Никель является легирующим элементом стали. Он способствует увеличению растворимости в лигатуре кальциямагния, РЗМ, гафния, циркония, повышает усвоение перечисленных элементов при вводе лигатуры в жидкий металл. Цирконий способствует измельчениюсернистых включений в стали, образованию стойких карбидов и нитридов, повышает прокаливаемость стали, а также улучшает ее жидкотекучесть.П р и м е р. Сравнивается термостойкость стали, модифицированной,известной лигатурой и предлагаемой.Температура ввода лигатур в жидкийметалл 1600 Ь 20 С, количество вводимойлигатуры 0,3-0,5.Химический состав исходной стали,вес,Ъ: углерод 0,3, кремний 1,26;марганец 5,1; фосфор 0,03; сера 0,025;хром 24,5; никель 17,8; железо -остальное.Испытания на термостойкость проводят на образцах 10 х 10 х 10 мм, вырезанных из нижней части трефовиднойпробы. Количество образцов - 3 штот каждой плавки.39 Термостойкость стали определяютпутем закалки обраэцов указанногоразмера после нагрева их до температуры 1200+10 С в течение 5 мин иохлаждения в воде,Термостойкость образца выражаетсячислом циклов переменных нагревовдо появления первых трещин. В табл. 1 приведены составы лигаЗр тур; в табл.2 - сравнительные результаты исследования (плавка Р 1 и 2с использованием известных лигатур),Вместе с тем, термостойкость стали, модифицированной предлагаемой лигатурой, в 1,9-1,31 раэ выше термостойкости стали, обработанной лигатурой известной. й состав лигатур, вес.Ъ 2 г Н й 1 С,0,0100,01 Се 0,001 0,003 0,10 0,08 О, 009 0,01 Се О, 005 О, 01 0,10. О, 110,008 0,02 Се 0,01 0,015 0,12 0,20 101 105 106 Формула изобретения 10,3-19,8 9,45-,34,6 10,2-26,3 Остальное ЦерийЦирконийГафнийНикель 0,5-10,40,1-5,0 Составитель Т.ПлатицинаРедактор Т.Кугрышева Техред Т,Маточка Корректор М. Коста Заказ 9005/31 Тираж 694 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Лигатура, содержащая церий и никель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения термостойкости стали, она дополнительно содержит кальций, магний, цирконий, гафний при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:КальцийМагний Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ Р 1533394,кЛ. С 22 С 35/00, 1972,2. Авторское свидетельство СССР Р 514035, кл. С 22 С 35/00, 1976.