Лигатура

(72) Авторы изобретения Чусовский металлургический завод и Уральский наупю-,исследовательский институт черных металлов(54) ЛИГАТУРА 3Изобретение относится к черной ме таллургии, в частности к составам ванадийсодержащих лигатур и сплавов для раскисления и легироваиия сталей и чугунов.Известна ванадийсодержащая лигатура11 для раскисления и легирования стали и чугуна следулцего состава, вес.%:Ванадий 15-35 Кремний 1,5-2,5Марганец7-20Хром До 5Углерод 0,5-1,5Азот , 3-8Алюминий До 3Железо Остальное Такая лигатура несмотря на повышенное содержание ванадия не позволяет стабильно получать повышенных механиче 30 ских свойств изделий, получаемых из легируемых ею сталейИзвестна также лигатура 2 следующего состава, вес.%: Ванадий 5-14 Кремний 5-30 Марганец 5-25 Хром 1-3 Титан 0,1-2,0 Углерод 0,2-4,0 Азот 0 01 -0 4Железо Остальное Данная лигатура вследствие низкого содержания ванадия требует повьппенного расхода, что приводит к охлаждению металла, уменьшению его жидкотекучести и повышенному браку по неэаполниемости форм, особенно при заливке тонкостенных отливок сложной конфигурации.Наиболее йшзкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является лигатура 31 следующего состава, вес.%;Ванадий 15-50 Кремний 5-50Марганец О, 5-4,0 Хром 0,5-3,0 Углерод 0 30Титан 0,05-5,0Азот 0,01-0,2Каньций 0,005-5,0Железо ОстальноеНедостаток указанной лигатуры заключается в низком усвоении кальция и ванадия, вследствие чего уровень свойствлегированной ею стали недостаточно высок.Цель изобретения - увеличение степе Они усвоения ванадия и кальция из лигатуры, повышение прочности, пластичностии хпадостойкости стали,Поставленная цель достигается тем,что лигатура, содержащая ванадий, кремний, марганец, хром, углерод, титан,азот, кальций и железо, дополнительносодержит никель при следующем соотношении компонентов, вес.%:Ванадий 35-45 20Кремний 5-1 5Марганец 0,5-10,0Хром 0,5-3,0Углерод 0,5-3,0Титан 0,5-5,0 гзАзот 0,01-0,2Кальций 0,05-1,5Никель 0,5 -9,0Железо Остальное 30Сужение интервала концентраций основных компонентов лигатуры - ванадия и кремния стабилизирует степень усвоения ванадия металлом. При заданном соотношении этих компонентов входящий в лигатуру кремний, как элемент, обладающий большим средством к кислороду, предохраняет ванадий от окисления, повышая степень его усвоения металлом.Повышение кремния выше 15% практически не меняет стейень усвоения ванадия, так как уменьшение удельного веса лига 908902 фтуры по мере повышения в ней концентрации кремния весьма незначительно.Повышение концентрации марганца влигатуре связано с тем, что он повышаетактивность ванадия, повышая скоростьи полноту его перехода в металл, снижаеттемпературу плавления лигатуры и, чтоособенно важно, способствует получениюв легируемом металле легкоплавких включений на основе силикатов марганца.Присутствующие в том же соотношениихром, углерод, титан и азот совместно сванадием в процессе растворения лигатуры образуют нитриды и карбонитриды ванадия, хрома и титана, которые при заданном соотношении компонентов обеспечивают получение необходимых механическихи эксплуатационных характеристик стали,Введение никеля в лигатуру сужаетоптимальный интервал концентраций кальция, необходимый для получения стабиль-ного усвоения его легируемым металлови высокого уровня его механических и эксплуатационных характеристик. Кроме того,никель, введенный в металл, усваивается им, не образуя иеметаллическихвключений, практически на 100 ,П р и м е р. В 250 т мартеновскойпечи проведена выплавка высоконрочнойстали 18 Г 2 АФ для изготовления сварныхметаллических конструкций. Для раскисления и легирования стали применяют наряду с ГеМп, и ЯМп, известную. лигатуру.Для выплавки той детали используютпредлагаемую лигатуру. Химический состав лигатур приведен в табл, 1. Результатылегирования стали приведены в табл, 2.Представленные в таблице данные показывают, что предлагаемая лигатура позволяет значительно повысить усвоениеванадия и кальция и увеличить свойствастали,8 908902 Таблица 2 2 1, 1- 46,2-, 10, 124,8 56,6 12,4 5,4- 4,4 7,4 6,4 61,466,5 0,001- 45,60,05 48,4 Известная 69,0 28,9 66,2 15,6 94,6 0,01 51,5 94,6 0,03 51,5 69,1 29,0 68,4 15,6 96,4 0,01 51,2 69, 1 96,8 0 02 49,5 68,6 29, 1 66,0 14,6.27,2 64,2 14, 1 96,2 0,03 50,4 68,8 28,4 64,4 14,8 28,4 65,0 15,4 96 0 О 03 50 3 68 7 Углерод 0,5-3,0 Титан 0,0 5-5,0 Азот 0,01-0,2 Кальций 0,05-1,5 Никель 015-9 ф О Железо Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР% 451779, кл. С 22 С 35/00, 197 Б. 3. Авторское свидетельство СССР М 559992, кл. С 22 С 35/00, 1976.Составитель Е. ХохряковаРедактор М, Янович Техред Л. Пекарь Корректор М. Пожо Заказ 763/33 Тираж 657 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изоб ретенияЛигатура, содержащая ванадий, кремний, марганец, хром, углерод, титан, азот, кальций и железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью увеличения степени усвоения ванадия и кальция из лигатуры, повьпцения прочности, пластичности и хладостойкости стали, она допол 35 нительно: содержит никель при следующем соотношении компонентов, вес.%:Ванадий 35-45Кремний 5-1 5Марганец 0,5-10,0Хром, 0,5-3,040 98 7,6 97 7,6 9,4 7,5 9,2 7,2 9,5 7,4 9,6 7,4