Лигатура

1 ОП ИСАЙКЕ ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск и кСоцнапис тически нРеспублик 1 и 740852(53) УД К 669.15- -198(088.8) до делам нэооретеннй н открытийДата опубликования описания 18.06,80 В. И. Довгопоп, Г. Е. Овчинников,А. Г. Зубарев, Т. С. Шишханов, А.Ф. С. Раковский, Н. Н. Власов, Г.Н. П. Лякишев, Б. А. Шушпебин и(72) Авторы изобретения Уральский научно-исспедоватепьокий институт черныхметаллов и Научно-производственное объединение(54) ЛИГАТУРА тепьным при заливке тонкостенных отпивок спожной конфигурации и бопьших габаритов.Наиболее бпизкой к изобретению по составу и достигаемому эффекту явпяется лигатура ( 21 , вес.%:Ванадий . 15-50 Кремний 5-50 Титан 0,0 5-5,0 Азот 0,01-0,2 М арганец 0,5-4,9Хром 0,5-3,0 Углерод 0,5-3,0 Кальций 0,005-5,0Железо Остальное Недостатком данной лигатуры является отсутствие элементов, оказывающих сильное обессеривающее, модифицирующее воздействие и способствующих глубокому раскиспению металла, а спедоватепьио позвопякщих получить бопее высокий уровень механических и питейных свойств стали. Изобретение относится к черной металпургии, а именно к составам ввнадийсодержаших пигатур дпя раскиспения. и пегирования сталей и чугунов.Известна ванадийсодержащая лигатура1, имеющая спедующий состав, вес.%:Ванадий 5-14Кремний 5-30Марганец 5-25Хром 1-3Титан 0,1-2,010. Углерод 0,2-4,0 .Азот О, 01-0,4Железо ОстальноеНедостатком этой лигатуры является15 низкое содержание в ней основного пегирующего элемента - ванадия (в среднем, около 10%). Это обусловливает повышенный удельный расход пигатуры и значительное охлаждающее воздействие ее на жидкий металл, особенно при пегировании стапи в ковше, что заметно ухудшает жидкотекучесть металла. Последнее обстоятельство оказывается особенно нежепьА, А. Фропов, А. И. Манохин,А. Фипиппенков,И. Фугман, Ю. П. Бепый,А. В. РудченкофИодифицирование стали магнием приводитк уменьшению на 1-2 балла величиныдействительного зерна, что объясняется,главным образом, снижением величинызерна аустенита и уменьшением склонности его к росту при нагреве и, в меньшейстепени, измельчением первичной структуры стали. В результате измельчения продуктов распада твердого раствора наблюдается значительное улучшение ударной вязкости. Кроме этого, лигатура за счет содержания в ней кальция, магния и алюминия, при введении ее в металл оказывает дополнительное раскисляющее и десульфирирующее воздействие на сталь за счетинтенсивного перемешивания металла парами магния, способствует удалению продуктов реакции и уменьшению содержанияводорода, который удаляется вместе с пузырьками паров магния,Поскольку введение предлагаемой лигатуры в жидкий металл способствует снижению склонности к трешинообразованиюи выравниванию механических свойств посечению изделий, то и применять ее рекомендуется прежде всего для легированиячугунов и углеродистых сталей, используемых для изготовления фасонных отливоксложной конфигурации с большой разностенностью, склонных к трещинообразованию, а также для фасонных отливок с большими габаритами и толщиной.Пример применени я лигатуры - стальмарки 45 ФЛ, раскисленная и легированнаяс использованием разработанной лигатуры.Из стали этого типа производят деталитракторов, которые работают в самыхразличных районах, в том числе на Край- чнем Севере. Плавки стали производятся в300-килограммовой индукционной печи, лигатура вводится в ковш пофракционно. Средние механические свойства стали 45 ФЛ,полученные на образцах, вырезанных изстандартных трефовидиых проб, от пятиплавок приведены в табл. 1. Литейныесвойства стали 45 ФЛ приведены в табл. 2,740852Белью изобретения является разработка такого состава лигатуры, который позволяет повысить усвоение ванадия,снизить температуру плавления лигатуры, повысить хпадостойкость стали и жидко- текучесть, снизить склонность к трещи нообразованию.Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая лигатура дополнительно содержит магний и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.Йо . 10Ванадий 15,0-45,0Кремний 4,0-40,0М арганец 0,5-8,0Хром 0,5-5,0Углерод 0,5-3,015Титан 0,05-5,0Азот 0,01-0,5Кальций 0,005-5,0Магний0,005-5, 0А люминий 0,03- 3,020Железо Остал ьноеЛигатуру присаживают в жидкий металл в расчетном количестве в конце плавки в печь или при выпуске в ковш, В процессе25 растворения лигатуры в жидком металле ванадий, титан, азот и углерод образуют нитриды и карбонитриды ванадия и титана, которые при заданном соотношении компонентов обеспечивают получение неЭО обходимых механических и эксплуатационных характеристик стали, Присутствующие в лигатуре кальций и магний способствуют существенному повышению хладостойкости ,стали,.понижению ее склонности к трещинообразованию и увеличению жидкотекуче 35 сти. В результате модифицирующего действия лигатуры происходит глобуляризация включений, которые, кроме этого заметно измельчаются. При этом имеет место тжже и уменьшение общего количества устойчивых оксидных включений, причем преимущественно за счет снижения количества глинозема, неблагоприятного с точки зрения концентраций напряжений и зарождения трещин при низких температурах.45740852 Таблица 1 а рка стали Сталь, обработанная лигатурой без А 6 и М 52,7 1 3,1 2,4 1 199 ая 9 1,5 5 53,7 18,8 2,9 15 2 53,9 19,3 5,8 2,6 21 1 Сталь, обраб танная лигат ой, содержащаяополнительно5%Ахи6% М) 81,3 53,8 19,0 35,0 5,0 3 128 а 2 арка стал Сталь, обработанналигатурой без ЛС 9 6 Сталь, обработаннаяя лигатурой, содержаще 2,3% М 2,9 ЯФМ 9 5 енение новой урыет поигатуры для по али против хруподнять срок оты тракторо ения сопротивл го разрушения позволяет службы и надежность раб Сталь, обработанная лигатурой, содержащ дополнительно 0,045% А 1 и О 125% ИУ Сталь, обработанная лигатурой,содержащая дополнительно 0,15%А 6 и 1,О МдСталь, обработанная лигатурой,содержащая допол интел ьно2,35% АС и2,95% Мд 0,1 52,6 17,2 2 на 20-30%. Внедрение новой лигдля легирования стали 45 Л позволучить экономический эффект бол1,7 млн, руб, в год.