Лигатура

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсккхСоциалистическихРеспублик р 1)960293(И ) М. Кл.з С 22 С 35/00 с присоединением заявки Мф -Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(3 УДК 669, 15- -198(088.8) Опубликовано 230932,Бюллетень М 35 Дата опубликования описания 2309,82 А.И.Копылов, В.С.Ильинский, В.К.Иванов и . . мновВСЕСИОЗБЛЯ(5 й) ЛИГАТУРА Изобретение относится к металлургии, в частности и изменению но. вых лигатур, предназначенных, в частности для легирования и рафинирования жаропрочных сплавов,Известна лигатура, содержащая 22- 30 кальция, алюминия - остальное. Лигатура используется для выплавки сталей и сплавов 111.Недостатком ее является то, что она применятся только как раскисли- тель. Известна также лигатура (23 следующего химического состава, вес.Ъ:Редкоземельные. металлы 35"40Лантан, церий, празеодим, неодималюминий ОстальноеПрисадка данной лигатуры в жаропрочные сплавы на.основе никеля недостаточно .способствует повышению жаростойкости и сопротивления смятйю при повышенных температурах, что важно.при применении этих сплавов для изготовления литого прессового или штампового инструмента,Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является лигатура (33 следующего хими.ческого состава, вес, Ф:Иттрий , 20-30Кальций 5-10Алюминий . ОстальноеНедостатком данной лигатуры является низкая жаростойкость и сопротивление смятию при повышенной температуре жаропрочных сплавов, полученных с помощью этой лигатуры.Целью, изобретения является повышение жаростойкости и сопротивлениясмятию при повьваенной температурежаропрочных сплавов.Цель достигается тем, что лигатура, содержащая иттрий, кальций и алюминий, доцолнительно содержит церийпри следующем соотношении компонен-.тов, вес.В:Иттрий 1-5Кальций1-4Церий 5-10Алюмиций ОстальноеПрисутствие в лигатуре иттрия и 25 церия изменяет характер распределения неметаллических включений, которые становятся дисперсией и болееравномерно распределяются в объемеотливки. Кроме того, введение указан- ЗО:иых элементов повышает адгезию онали960293 Т а б л и ц а 1 Плавка Химический состав лигатур % .Г."."1.: Количествовводимойлигатуры, % Иттрий Кальций Алюми ний Предлагаемая Остальное То же.10 Известная 20 10 0 г 5 ны к подложке эа счет образования на границе между ними прослойки окислов иттрия и церия. Это способствует уменьшению стока вакансий к поверхности основного металла, что приводит к снижению количества пор в этом участ ке и, соответственно, к повышению прочности окалины с металлом.Введение в сплавы с лигатурой кальция в указанных пределах способствует повышению пластических характерис-о тик сплава эа счет рафинирования и нейтрализации вредных примесей, таких как свинец, сера, цинк, олово, сурьма и др., с которыми он образует тугоплавкие соединения с температурой ц плавления, превышакщей. 1000 СС.Лигатуру выплавляют в индукционной печи емкостью 25 кг.Состав выплавленных лигатур в обьеме предлагаемого содержания приведен в табл. 1.Лигатуру вводят в сплав ЭИ 698 в количестве 1-5% от веса плавки перед сливом металла в керамические формы иэ индукционной печи емкостью до 100 кг. Кроме того, для сопоставления действия предлагаемой лигатуры на свойства выплавляют сплав того же состава, но с присадкой иттрия и кальция отдельно (табл. 2, плавка 4) в тех же количествах, а также сплав, ЗО в который вводят известную лигатуру.Испытания на сопротивление смятию проводят на прямоугольных образцах размерами 101020 мм. Образцы помещают в печь и располагают в горизон" 35 тальной плоскости крест на крест и ребро на ребро. После нагрева до 900 С и выдержки в течение 1 ч к образцам прикладывают постоянную нагрузку усилием 25 кгс и производят с помощью индикатора замер глубины Вдавливания образцов друг в друга.Жаростойкость оценивают по увеличению массы образца при выдержке его в течение 10 ч при 900 ОС,Механические свойства спла" ва ЭИ 698, обработанного предлагаемой и известной лигатурами, представлены в табл, 2, а жаростойкость и сопротивление смятию в табл. 3.Приведенные в табл.З данные показывают, что жаростойкость сплава с присадкой предлагаемой лигатуры повышается в 1,6-1,8 раза, а сопротивление смятию " в 1,7-1,9. раза, по сравнению со сплавом, где применялась известная лигатура, а также со сплавом, выплавка которого производилась беэ применения лигатуры. Это свидетельствует о том, что введение предлагаемой лигатуры в сплав на основе никеля типа ЭИ 698 способствует улучшению целого комплекса эксплуатационных свойств литого инструмента, предназначенного для горячей обработки сплавов давлением.Предварительный расчет техникоэкономического эффекта от применения предлагаемойлигатурыпри получении отливок матриц и штамповых вставок из сплава ЭИ 698 составляет 1500 руб на тонну годных деформированных полуфабрикатов иэ сталей и сплавов, а при использовании известной лигатуры - 1100 руб. на тонну. Такой эффект достигается эа счет повышения жаростойкости и механической прочности инструмента, работающего в условиях повышенных температур и нагрузок на смятие.960293 Т а б л и ц а 2 Механические свойства сплава ЭИ 698 при 1000"С Плавка Относительноесужение У:Таблица 3 Свойства сплава ЭИ 698 Плав ка Жаростойкость Смятие Увеличение массы за 10 чпри 900 С, г/м Величина смятия при 900"Си приложения нагрузки 25 кгдлительностью 2 ч, мм 6,5 0,22 0,25 5,8 5,5 0,21 0,45 8,1 ЦерийАлюминий формула изобретения 5-1 0Остальное Лигатура, содержащая иттрий, кальций и алюминий, о т л и ч а ю щ а " я с я тем, что, е целью повышения жаростойкости и сопротивления смятию жаропрочных сплавов при повышенной температуре, она дополнительно содержит церий при следующем соотношении компонентов, вес,%:Иттрий 1-5 5Кальций . 1-4 Составитель Г.Дудик .Редактор Н. Гунько Техред Ж.Кастелевич Корректор О.Билак Заказ 7156/33 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 гФилиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Ф Предел прочносности, в кгс/мм Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Дуррер Р., фолькерт Г. Металлургия ферросплавов. М., "Металлургия", 1976, с. 372-373.2. Авторское свидетельство СССР 9 313884, кл. С 22 С 35/00, 1970.3. Авторское свидетельство СССР 9 778320, кл. С 22 С 35/00, 1978.