Лигатура

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистическик Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 211279 (21) 2856933/22-02 с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпублмковано 300581, Бюллетень Йо 20 Дата опубликования описания 300581(5 т)М. Кл.з С 22 С 35/00С 22 С 19/03 Государственный комитет С ССР по дедам изобретений и открытий(71) Заявитель Институт проблем литья АН Украинской ССРИзобретение относится к металлур-. гии .стали и литейному производству, в частности к разработке высокоэффективных лигатур и модификаторов для повышения качества и долговечности литых изделий.Известна лигатура, содержащая в качестве основы никель и 5-30 редкоземельных металлов 1. 10Недостатком известной лигатуры является то, что она при модифицировании не обеспечивает значительного повышения технологических свойств стальных отливок.15Цель изобретения - повышение трещиноустойчивости отливок, свариваемости, обрабатываемости и механических свойств стали.Укаэанная цель достигается тем, что лигатура, содержащая редкоземельные металлы, дополнительно содержит кальций и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес .В Дополнительное введение в состав лигатуры кальция и алюминия связано с их благоприятным совместным влиянием на количество, форму и характер распределения неметаллических включений, структуру стали, содержание газов и серы. В этом случае общее содержание включений в стали снижается почти в два раза. Одновременно снижается содержание кислорода и серы. Но более важным является то, что оставшиеся включения под воздействием алюминия и кальция приобретают округлую Форму и перераспределяются в металле равномерным фоном. При этом наблюдается заметное очищение границ зерен. Последнее является особенно важным для трещиноустойчивости отливок и улучшения свариваемости, Равномерное распределение включений, глобуляризация и снижение плотности включений приводит к существенному повыаению обрабатываемости стали.Другими факторами благоприятного влияния вводимых элементов в состав разрабатываемой лигатуры и механические свойства являются измельчеиие зерна (модифнцирование структуры) и микоолегирование стали.834195 Таблица 1 12 Известная Остальное 20 То ке Предлагаемая: 1 5 24 25 - ив 18 16 - и -30 5 - ив 10 ЗО 35 95 20,4 4,6 38 95,8 84,3 ная 14,8 29,5 6,9 38 2 12 98,5 89,5 15,7 32,8 7,3 39 15,3 31,4 7,1 37 3 10 98,4 88,9 4 9 . 96,687,4 15,6 30,6 7,0 38 Рассмотренные выше факторы наряду с улучшением трещиноустойчивости отливок, обрабатываемости и свариваемости стали обеспечивают повышение жндкотекучести и механических. свойств, особенно пластичности и ударной вязкости.П р и м е р . Сталь выплавляют ,в 300"килограммовой индукционной 2 103 74 15 Для определения механических свойств и обрабатываемости заливают опытные пробы с заготовками, изготовленные по выплавляемым моделям. Из заготовок после термической обработки изготавливают общепринятые образцы на разрыв и ударную вязкость, а из стояков вытачивают цилнндричесПредлагаемая: 1 7 97,3 87,6 Иэ табл. 2 следует, что предлагаемая лигатура оказывает на сталь Ст 40 хНИЛ более эффективное воздейст вие, чем известная лигатура. В частности, трещиноустойчивость отливок повьюнается на 7-12 а удлинение, сужение и ударная вязкость стали соот печи методом переплава. В процессефрикционной разливки расплав обраба.тывают одинаковой добавкой лигатурыс различным содержанием компонентов. Химические соотавы опытных лигатур приведены в табл. 1. Для сравнения часть металла модифицируют известной лигатурой. кие образцы на обрабатываемость резанием. Термическая обработка.образцов включает нормализацию при 880 С, закалку в масло от 860 С и отпуск при 500 С в течение 24 мин,а затем при 580 С - 45 мин.Результаты испытаний образцов из . стали СТ 40 хНИЛ приведены в табл. 2. ветственно увеличиваются с 9,5;20,4 и 4,6 косм/сна до 15 71 328 и 7,3 кгсм/см , что составляет повышение на 64,60 и 58.В табл, 3 представлены механические свойства образцов из стали Ст 40 хНИП, сваренных встык.,б б,редлагая 1 3,8 1,6 11,8 2 93,7 3 92,8 82,4,22,4 82,5 е раэаботан" зрушеэоне стали тяж 5 нойне об ение.абав Табл Скоростточениям/с Класс чисто позер ности 4 Как видноний, уРовень стали после с обрабатывать Одновременно свидетельству соединения в предлагаемой щин как непо шве, так и в из результатов испытамеханических свойствварки выше, если еепредлагаемой лигатуройпроверка свариваемостиет о том, что сварныеобразцах, обработанныхлигатурой, не имеют трредственно в сварномоколошовной зоне. При одинаковых силовых режимах точения примерно равный износ режущего инструмена у стали Ст 40 хНИЛ, обработанной предлагаемой лигатурой 1 достигается при скорости резания 60 16-18 м/сек, а у стали, обработанной известной лигатурой, - при скорости резания 12-13 м/с. Одновременно на 1 класс повышается чистота поверхности.При испытании на статическ ение образцов из стали, об предлагаемой лигатурой, р ния в местах шва и околошовно наблюдается. В образцах из работанной известной лигату в укаэанных местах есть разру Результаты испытаний на об тываемость резанием приведены табл, 4.Испытание на обрабатываемость резанием также показывает, что стойкость режущего инструмента иэ быст рорежущей стали повышается в 1,3- 1,5 раза при условии проточки образцов, модифицированных предлагаемой лигатурой, Это имеет большое народно хозяйственное значение иэ-эа возрастающей дефицитности быстрорежущей стали.834195 10-30 5 -25 Остальное формула изобретения Составщ.ель Т. Платицина Редактор И. Михеева Техред И.Асталош Корректое О. БилакЗаказ 4012/51 Тираж 681 Подписное ВНИИПИ Государственного ксмитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фйатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Анализ проведенных исследований позволяет заключить, что предлага емая лигатура значительно превосходит известную лигатуру по эффективности воздействия на весь комплекс свойств стали. На 30-45 улучшается обрабатываемость резанием. Лигатура, содержащая редкоземель- .30 ные металлы и никель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения трещиноустойчивости отливок,свариваемости, обрабатываемости и механических свойств стали, она дополнительно содержит кальций и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%:Кальций5 -15РедкоземельныеметаллыАлюминийНикель Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 446560, кл . С 22 С 35/00, 1974.