Способ получения высоколегированных сплавов на основе хрома

(5 )Ч. Кд. С 22 С 27/00 с присоединением заявки М 3 ЬаударатвеныН каинтет СССР Ф аа даааи иэааретений и атхрытий(23) Приоритет -Опубликовано 07.12,82. Боллетсць .;т ).т;.т, т .)т(1 т.;т т;Дата опублнкоеания описания 07.1,82А. А. Казаков, А, С. Кондратьев, В, А. Ктлтьтков, 4 И. тч)ттчт,"тв: Л. В, Фишбах, О. А. Вальдман ц 0, Б. Кстсолекшт тт -.-:,ьт иЛенинградский ордена Лешна политехтттетскц. пстнтунм, М. И. Калинина лслссм извес.сптплава алюмтс:;т, .,стс Изобретение относится к металлургии и, в частности,к способам получения высоколегированных сплавов на основе хрома,Известен способ получения высоколегированных сплавов на основе хрома, включающий расплавление шихты в открытой интукционной печи под слоем известкового шлака, раскисление расплава алюминием, выдержку расплава под шлаком, съем шлака, присадку нитридообразующих добавок, разливку расплава 11. Однако данный способ не обеспечивает высокие прочностные и пластичные свойства в сплавах при высокой и низкой температурах, а также в отливках наблюдаются грубые экэо- и эндогенные включения..Целью изобретения является обеспечение высоких прочностных при 900 С и пластичных при 20 С свойств сплава, а также устра. нение брака в отливках по грубым экзо- и эндогенным включениям,Поставленная цель достигается тем, что со. гласно способу получения высоколегированных сплавов ца осцовс:;рома, в;тт л: с 1,с.сттлстпс пхт в от:.,т т ,т т.т:,т; шлаком, съеьт Плака. , ттсплтт. . т 1 и о т 1:,- 5злющих доттттоттс ра.тцп т р ,;ла . ь т тцобразующие добавки т;цвт ц; с.так после8 - 10 тттнцутцой тьпссттс расплава с последуютпей процсвт.о ртст:";.в 1 ззото.:;т:,л тфр с то 1 с, т цсот;.от:.,;:, ттт; тс с",с,ташлака металл разливао в пт:т.т: через свойкусковьтьт оксттт мэтсрт ,:1. А з 1 т птчт продувке расход опт в т;оп т., т тс 0,00 л0,01 з м 1 митт, Ьртг,г ,;т.,1 тс 15 плтн ца ра"сто топ т от т"- - -с".всей его глубпть, В к:тсс 1 лс т отериала исполу.з;ст окота т;с,оттб - 7 г/кг сплава и порозцо;.о тт;ссовв фильтрациоттцттоьт узте 55- 60:,",:оттзрый 20 перед разлпвкой ттатр.";ттц,;т9101001 С П р и м с р, тт-, рттт т ттт 1 в , т в ,тт,. -тт,. - , открытоц питут;.диоттнотф ттстттт;,с,",.:тв корндовоты тт, в Р1 -, т,з,4 О,редлагаем 3рованного сплава на основе хрома берут сплав, мас,%: 1 ч 1 36; Ее 13; А 1 0,4; осталь. ное Сг, а также вводят нитридообразующие добавки, мас.%: титан 0,2; цирконий 0,5; це. рий 0,02. Такие количества нитридообразующих добавок для Данного сплава являются оптимальными и найдены методом планируемого эксперимента. В качестве исходных материалов используют: хром марки ХО, ни. кель Н - 1, железоО,ЗЖР, алюминий А 97, титан 10 ТГ - 120, церий Сеи иодидный металлический цирконий, а также свежеобожженную йлаковую смесь (60% СаО, 25% МуО, 15% СаГ,) и алюминиевый порошок ПА - 1, Расход последних двух составляет соответствен но 1,5 и 0,15 мас.%.В тигель загружают расчетное количество железа и никеля, а также часть хрома и пода. ют мощность. Через 15 - 20 мин на образую. щуюся лужицу расплава присаживают 0,1% щ кускового алюминия и додают шлаковую смесь. Через 10 - 15 мин после расплавления железа и никеля загружают остальную часть хрома, присаживают 0,1% кускового алюминия и додают порцию, шлаковой смеси, которую 25 раскисляют алюминиевым пороцком, После полного расплавления шихты додают под шлак 0,1% кускового алюминия, присаживают оставшуюся часть шлаковой смеси и раскисляют шлак алюминиевым порошком. Затем расплав выдерживают 10 мин при 1600 - 1630 С, после чего додают под шлак завернутые в железо. никелевую фольгу титан, цирконий и церий, и погрузив в расплав фурму, так что от пористой пробки до дна тигля оставалось 50 -3 75 мм, начинают продувку расплава азотом с расходом 0,01 м /т мин, Такой расход азота является оптимаЛьным (перемешивание достаточно эффективное, но выброса нет) и найден экспериментально. Время продувки 3 мин. По истечении этого времени фурму поднимают и отводят в сторону, снимают с поверхности расплава шлак (в течение 3 - 5 мин) и производят разливку расплава при 1580 - 1600 С в нагретые до 950 С формы через слой кускового оксида магния,имеющего температуру 950 С и размещенногов специальной установке.Вместо установки используют также нагретый до 950 С отдельный фильтрованный узел,заформованный в опоку, который ставят наформу, как промежуточную воронку, непосредственно перед разливкой.Предлагаемый способ испытан в заводскихусловиях, результаты испытаний приведены втаблице,Как видно из таблицы, сплавы, полученныепо предлагаемой технологии, имеют болеевысокие свойства по сравнению со сплавами,полученными.по известной технологии (б ввооувеличилась на 15-17%, увеличилась на 50%),Полученные положительные результаты прииспользовании предлагаемого способа обязанывведенным новым технологическим приемам.При продувке расплава азотом происходитудаление продуктов раскисления и крупныхкоагулированных нитридов за счет развитияпроцесса ортокинетической коагуляции вусловиях принудительной конвекции; образо.ванне нитридов стехиометрического состава,которые из-за хорошей смачиваемости хромовыми расплавами остаются в расплаве достаточно дисперсными (меньше 1 - 3 мкм), дисперсные витриды в готовых отливках вызы.вают упрочняющий эффект; перемешиваниерасплава, обеспечивающее равномерное распределение нитридообразующих в его объемеи исключающее развитие процессов кристал.лизационного роста и коагуляции нитридов.Разливка через слой кускового оксида магния обеспечивает задержание крупных (по.рядка десятков микрон) неметаллическихвключений (шлаковых, крупных нитридов,плен, образовавшихся при вторичном окис.ленин).Осуществление способа связано с Небольшими капитальными затратами, которые оку.пятся экономией от практически полногоисчезновения брака готовых отливок по грубым включениям, пленам и засорам.979518 бшлака металл разливают в формы через слойкусковых оксидных материалов.2. Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что азот при продувке расходуютв количестве 0,008 - 0,012 мз/т мин, а фурмузаглубляют в расплав на расстояние от днищатигля 15 - 20% всей его глубины.З.Способпопп.1 и 2,отличающ и й с я тем, что в качестве оксидного10 материала используют оксид магния с расхо.дом 6 - 7 г/кг сплава и порозностью его кусков в фильтрационном узле 55 - 60%, которыйперед разливкой нагревают 1 о 900 - 1000 С. 1, Способ получения высоколегированных сплавов на основе хрома, включающий рас.плавление шихты в открытой индукционной печи под слоем известкового шлака, раскис- ление расплава алюминием, выдержку расплава под шлаком, съем шлака, присадку нитридообразующих добавок, разливку расплава, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения высоких прочностных при .900 С и пластичных при 20 С свойств сплава, а также устранения брака в отливках по грубым экзо- и эндогенным включениям, нитридообразующие добавки вводят под шлак15 после 8 - 10 минутной выдержки расплава с последующей продувкой расплава азотом че.рез фурму с пористой пробкой, а после съема Составитель М, ВилковаТехред М.Надь Корректор М. Демчик Редактор А. Гулька Заказ 9285/10 Тираж 660 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1,Авторское свидетельство СССР Иф 769360,кл. С 22 С 27/00, 1979,