Лигатура

Союз Советских Соцналистичесиих РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКРМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ(61) Дополнительное к ввт. свид-ау -3 (22)Заявлено 12.10.79 (2)2826191/22-02 (51)м Кл с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -С 22 С 35/00 Государствеииый комитет С,СС Р по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Центральный ордена Трудового Красного Зйамени .научно-исследовательский институт чернойметаллургии им. И.П.Бардина(Ь 4) ЛИГАТУРА 1-15 1-10 1-3 ЗО Изобретение относится к черной металлургии, в частности к лигатурам для обработки стали.Известна лигатура 11 для раскисления и модифицирования стали, содержащая, вес.В:Редкоземельные металлы 10-30Иттрий 2"15Алюминий О, 5-15 1 ОЖелезо 10-30Цирконий 5-40Кремний ОстальноеНедостаток лигатуры состоит в том, что она не содержит элементов, испаряющихся при температуре жидкой стали, способствующих перемешиванию стали и ускоряющих растворение лигатуры. Степень полезного использования РЗМ и циркония при добавке лига туры к расплаву в изложнице не пре О вышает 70. Наиболее близким к изобретению2 1 по технической сущности и дости"гаемому эффекту является лигатураследующего состава, вес.В:РедкоземельныеметаллыЦирконийМагний Кальций 1-4,5кремний, алюминий ижелезо в сумме 4 Д Недостаток сплава состоит в том, .что он имеет низкое содержание РЗМ и циркония, н при обработке стали требуется повышенный расход такого сплава, При введении в ковш РЗМ и цирконий в значительной мере окисляются и .оказыаают лишь незначительное влияние на свойства стали, а при обработке стали в изложнице вследствие большой массы сплава, необходимой для обработки стали, усвоение легирукщих элементов нестабильно, легируемый расплав эахолаживается, что приводит к неравномерному распределению в нем легирующих. Это же явление наблюдается и в слитках стали, в которых иногда даже наблюдаются включения кусОчков нерастворившегося сплава. В результате этого часто не удается улучшить свойства.легируемой стали, в в ряде случаев эти свойства снижаются.Цель. изобретения - снижение расхода лигатуры и повышение механических свойств стали.Поставленная цель, достигается тем, что предлагаемая лигатура содержит855047 15-3020-3525-401-б08-5О, 5-5Остальное1 О Химический состав,Ъ РЗМ Цирко" Кремний Алюми Каль" Магний Железо ний ний ций Составы Предлага- фемые 15,0 Я 0,1 40,0 212 35,0 32,4 2,3 0,8 1,2 23,0 30 ф 2 25 юО бкО Зг 2 5 гО 29,9 25,2 30,0 4,9 1,2 0,5 Известный 72 95 395 32 21 15 компоненты в следующем соотношении,вес.В:РедкоземельныеметаллыЦирконийКремнийАлюминийКальцийМагнийЖелезо Содержание в лигатуре РЗМ 15 30 и циркония 20-35 обеспечивает комплексное микролегирование стали этими элементами в количествах, достаточных для повьваения степени их усво-, ения и улучшения свойств стали. 15Кремний, алюминий, кальций и магний введены в лигатуру в качестве раскислителей, снижающих содержание кислорода и повышающих степень полезного использования РЗМ и циркония. 20 Кремний и алюминий, кроме того, способствуют снижению температуры плавления лигатуры, а кальций и магний, .испаряясь при температуре расплавленной стали, вызывают неремешивание стали, ускоряют растворение лигатуры и способствуют более равномерному распределению легирующих элементов в стали.Иагний частично связывает присутствукиций в стали азот и уменьшает З 0 его концентрацию, а кальций совместВ"печи алюминотермическйм способомс добавкой в шихту железной руды ичугунной стружки выплавлены, образцылигатуры предлагаемых и известногосоставов для проведения сравнительных испытаний лигатур при выплавкехроммолибденванадневого сплава.Образцы лигатур испытывают привыплавке хроммолибденванадиевогосплава в индукционной электропечи 45 но с алюминием способствуют уменьше нию в стали пластичных включений силикатов эа счет рафинирования труднодеформируемых глобулярных алюминатов кальция.Лигатура предлагаемого состава может быть получена любым известным методом: восстановлением из окислов, смешением расплавов, сплавлением и т.п., и может использоваться на любом этапе рафинирования и обработки стали, в любом технологическом процессе, однако лучшие результаты получаются при добавке ее в изложницу во время разливки стали.П р и м е р . В дуговой полупромышленной электропечи с трансФорматором мощностью 100 кВт выплавлены образцы лигатуры предлагаемого состава, Химический состав образцов лигатуры приведен в табл.1.В хорошо разогретой электропечи с угольной футеровкой проплавляют порошкообразную алюминотермическую шихту, содержащую окислы РЗМ и циркония, а также Ферросилиций, известь и магнезит. Готовую лигатуру вместе со шлаком сливают в плоскую изложницу, футерованную угольными плитами. После остывания отделяют металл от шлака, отбирают от слитка пробу на химический анализ и слиток лигатуры дробят на щековой дробилке на куски крупностью до 10 мм в поперечнике.Таблица 1 О 4 9 35 Осталь- ное емкостью 40 кг. Лигатуру загружают под струю при разливке металла в изложницу нз ковша.Вследствие небольшого развеса слитков металл в печи дополнительно перегревают на 40"50 фС против обычного, хорошо раскисляют в печи перед выпуском и тщательно снимают остатки шлака в ковше перед заливкой в изложницы.855047 турную прочность подвергают термообработке (нормализация прн 980 С споследуюцим высокотемпературным от"пуском при 730 С в течение 3 ч.Результаты испытаний приведены в 5 табл.2. Таблица 2 Исщютание при 570 С н о нагрузке 18 кг/мм,4 16,0 1700 Известный 4,0 69 10,98 Из табл.2 видно, что расход пред.лагаемой лигатуры на единицу стали значительно ниже, чем для известной, 35 что очень важно при загрузке лигатуры в изложницу. Более высокое усвоение РЗМ и циркония при использовании лигатуры предлагаемого состава подтверждают ее экономичность, а резуль О таты механических испытаний легированной стали свидетельствуют о способности лигатуры улучшать качество легированной ею стали,ния редкоземельемний алюСледовательно, использование ли- фЮ гатуры предлагаемого состава позволяет почти вдвое уменьшить навеску лигатуры, на 13-18 улучшить использование РЗМ и. циркония, повысить пластичность и механические свойства стали прк повышенных температурах, что позволяет почти вдвое увеличить продолжительность службы изделий нз.обработанной лигатурой стали. Составитель Т.Платнцинаактор М.Петрова Техред М. Рейвес Корректор М.Хоста:ютв ЮМю аавеюеееваеюв В т Шю юеаВ аВ%6836/38 Тираж 681 ВНИИПИ Государствеиного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаУшсаказ Пщрщс новомнтета СССРоткрытийкая наб., д.4/5 Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.ПроектИая Пробы на химический анализ и образцы для механических испытаний отбирают из откованных прутков сече, нием 12 Х 12 мм и диаметром 20 мм.Образцы сплава перед испытаниямк на ударную вязкость и высокотемпераформула нзобретеЛигатура, содержащаяиые металлы, цирконий, крминий, кальций, магний и железо,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что сцелью снижения расхода лигатуры иповышения механических свойств стали,;она содержит кампоненты в следующемсоотношении, вес.%Редкоземельныеметаллы 15-30Цирконий 20-35Кремний 25-40Алюминий 1-6Кальций0,8-5Магний 0,5-5Железо ОстальноеИсточники информациипринятыево внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 532650, кл. С 22 С 35/00, 19752. Патент Японии В 51-7449,кл.10 у 155.1опублкк.1976.