Модификатор

Союз Советсник Соцмалмстнчесяию РеспубликОП ИСАНИ ИЗОБРЕТЕН И К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВ Дополнительное к авт, свид-в) Заявлено 25,01.7721) 2446378 нс присоединени (23) Приоритет Государственный каетет СССР а дедам нзебрвтеек и открмтнйОпубликовано 15.Дата опублнкова 1.79,Бюллетения описания 18 Ю. 3. Вабаскин, С, Я, Шипицын, Г, Г, Цайзер, Е. Г. Афтацдилянц, М, А. Рысс и В. П, Зайко Р) Авторы изобретения 71) Заявител 1 нститут проблем литья АН Украинской ССР) МОДИФИКАТОР изобретение откос 6-2 9-1 5-1 я к металлургии т быть использоко-механических иств сталей, рах температурах. люми ллов и мож черных м вано для М дрганецНикельНиобийУглеродКремнийАзот овышен Известны модификаторы, содерж о 1 сумме)льфрамвцнркония может быть до. 10%кобальта, молибдена,меди, тантала, титанжелеза 111. в готовом виде растворимые в расплавеметалла нитриды ванадия, ниобия и алюминия, Ввод таких модификаторов позволяетполучать в обработанных сплавах строгозаданное содержание азота и ванадия,ниобия или алюминия, что значительноповышает эффективность и стабильностьупрочняющего действия нитридов ванадия,ниобия и алюминия, по сравнению с обычным совместным легированием сплавов риллия,анадия,ома,азотом и ва ем, ниобим и алю нием.В частноссодержащий изв ля н мод ификатор, тридына, цирком соотнотовом вид ниобия, ван ния и алюм иост дия, тантала,ия при следуентов, весЛ ита ю ении компо и эксплуатационных сво ботающих при повышенн К недостаткам такого модификатора относится значительное превышение содержания активных нитридообразующих элементов (алюминия, ниобия, ванадия, тантала, титана, циркония) сверх их стехиометрического количества по азоту. Это приводит к развитию процесса коагуции нитридных частиц при вводе модификатора в стали, что снижает эффективь их упрочнякнцего действия, и ухудшает литейные свойства сталей за счет развития пленообразования при разливке иухудшения их трешиноустойчивести. Кроме того, высокое абсолютное содержание в модификаторе активных нитридообразующих элементов (минимальное 6%; максимальное более 20%) требует специаль- % ного способа его изготовления, предусма 1 рюающего резкое охлаждение расплава модификатора или другие меры, обеспечивающие необходимую дисперсность (не более 5 мкм) нитридных частиц. 1Цель изобретения заключается в повышении жаро- и термостойкости обрабатываемых сталей, работающих при повышенных температурах, без ухудшения их литейных свойств ЮЦель достигается тем, что в состав модификатора включены РЗМ при следующем соотношении компонентов, вес,%:Алюминий 2,0-10,0Хром 0 05-30 0 МНикель 0,05-20,0Кремний 0 05-1 00Марганец 0,05-30,0Азот 0,25-3,0Кобальт 0,005-5,0ИМолибден 0,005-5,0Вольфрам 0,005-5,0Титан О, 005-0,5Ниобий 0 005-1,0ВанадийО;005-1,0Углерод 0,08-0,2РЗМ 0,01-1,0Железо ОстальноеРЗМ в указанных пределах введены в состав модификатора с целью более рав- Зф номерного распределения нитридов алюминия и уменьшения их дисперсности в модификаторе, Это повышает эффективность действия модификатора, так как исключается отрицательное охрупчивающее влияние 4" крупных коагулированных нитридных частицКроме того, рвод РЗМ повышает качество модификатора за счет улучшения условий его выплавки, и прежде всего, за счет уменьшения пленообразования при, разливке. При вводе РЗМ менее 0,01 вес.% указанное действие весьма незначительно, а при вводе более 1,0% в модификаторе образуются крупные коагулированные 5 ц частицы продуктов взаимодействия РЗМ с кислородом и азотом, что приводит к охрупчиванию обрабатываемых сталей.По сравнению с известным модификотором, в описываемом модификаторе увеличено содержание алюминия, титана,ниобия, ванадия и углерода и полностьюисключены из состава бериллий, медь,тантал, цирконий. Это способствует тому,что в готовом модификаторе основнаячасть алюминия связана в нитриды, которые при вводе модификатора в обрабатываемые расплавы практически пе успеваютрастворяться, и поэтому в сталях отсучствует значительное количество свободного алюминия, который мог бы ухудшитьих литейные свойства. Титан, ниобий, ванадий и углерод присутствуют в модификаторе как неизбежные технологическ едобавки и, примеси.Тантал и цирконий исключены из состава, так как пх присутствие требуетспециальной разливки при производствемодификатора, Бериллий и медь исключены ввиду их отрицательного влияния насвойства сталей, работающих при повышенных температурахВ зависимости от условий плавкимодификатор в количестве 0,5-20% отвеса стали вводят в печь перед разливкой в ковш во время заполнения его металлом,В условиях опытного производствабыли получены и испытаны модифйкаторы,составы которых приведены в табл,1,Модификаторы вводят в количестве2-8% в жаростойкую сталь Х 18 Н 23 С 2 Ппри выплавке в индукционной 150 кг печи. Заливают образцы на механическиесвойства, . Мрмостойкость, жаростойкостьи поддоны термической печи с рабочейотемпературой 900 С. Результаты механических испытаний на термостойкость оФкоторой судят по количеству циклов допоявления трещин на образцах при термоциклировании по режиму 200 900 С,и жаростойкость (по привесу образцовпосле 200-часовой выдержки при 900 С),оа также время эксплуатации поддоновдо их разрушения приведены в табл,2,Из таблицы видно, что ввод модификаторов описываемого состава ( 1,2,3)существенно повышает термостойкость ижаростойкость стали без ухудшения еепрочности и за счет этого повышает срокслужбы поддонов, Применение известногомодификатора и модификаторов с составами выходящими из описываемых пределов,отрицательно сказывается на укаэанныххарактеристиках.657078 Т аблица 2 Без модификатора1 51,0 18,2 4,2 570 63 8 19,8 6,1 21 00 2500 2400 64,2 18,7652 1953,2 17,9 5,2 5,1 620 3,9 55,3 49,1 8,1 2,2 1,1 170 4,2 Составитель А, КондратьевРедактор Н, Корченко Техред М, Петко Корректор С. Шекмар Заказ 1737/29 Тираж 726 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенияМодификатор, содержащий железо, марганец, кремний, алюминий, кобальт, молибден, вольтерам, титан, ниобий, ванадий, углерод, азот, никель, хром, о т - л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения жаростойкости и термостойкости обрабатываемых сталей, работающих при повышенных температурах, он дополнительно содержит редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес,%:Алюминий 2,0-1 0,0Хром 0,05-30,0Никель 0,05-20,0Кремний 0,05-10,0 20 120 14 490 13 580 12 570 19 150 17 95 19 35 МарганецАзотКобальтМолибденВольфрамТитанй НиобийВанадийУглеродРедкоземельные металлы 0,01-1,0ИЖелезо. ОстальноеИсточники информации, принятые вь