Лигатура

 

Изобретение относится к металлургии. Цель - повышение технологических свойств сплава. Лигатура, содержащая редкоземельные металлы, кальций, алюминий, титан, иттрий и никель, дополнительно содержит цирконий, бориды бария и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.%: редкоземельные металлы 15-30

кальций 6-16

титан 8-13

алюминий 7-16

иттрий 7-13

цирконий 11-18

бориды бария 8-15

сурьма 2-7

никель 2-6. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5() 4 С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ЛИГАТУРА. (57) Изобретение относится к металлургии. Цель — повышение технологических свойств сплава, Лигатура, содержащая редкоземельные металлы, кальций, алюминий, титан, иттрий и никель, дополнительно содержит цирконий, бориды бария и сурьму при следующем соотношении компонентов,мас.7: редкоземельные металлы 15-30; кальций 6-16 титан 8-13; алюминий 7-16,,иттрий 7-13, цирконий 11 — 18; бориды бария 8-15, сурьма 2-7, никель 2-6.

2 табл.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4405340/31-02 (22) 06.04.88 (46) 23.11.89. Бюл. 9 43 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) В.К. Святкин, M.È. Карпенко, Ю.Г. Серебряков, В,С. Подмосковный и С.Е. Волков (53) 669.5-198 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)1tt 975823, кл. С 22 С 35/00, 1982.

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке высокоэффективных лигатур и комплексных модификаторов для микролегирования хромоникелевых коррозионностойких.и жаростойких сталей и сплавов.

Цель изобретения — повышение технологических свойств сплава.

В табл.1 приведены составы лигатур опытных плавок, используемых для микролегирования сталей и хромоникелевых сплавов.

Плавки высоколегированной стали

12Х18Н12МЗТЛ проводят в открытых индукционных печах из шихты на базе малоуглеродистого феррохрома, полуфабрикатного никеля марки НПЗ, ферромолибдена, ферротитана и других ферросплавов. Присадку лигатуры составов

1-4 производят при разливке сплавов в количестве 0,3-0,35Х от массы расплава. Из каждой плавки изготовляют трефовидные заготовки, иэ которых изготавливают образцы для механических испытаний и определения корроэионной стойкости.

Технологические испытания проводят на стандартных технологических пробах. Жидкотекучесть определяют на технологической спиральной пробе Кери, а склонность сплавов к пленообразованию — на технологической квадратной пластинчатой пробе по длине несли-. тин, отнесенной к площади пробы, Механические испьггания проводят на стандартных образцах.

В табл.2 представлены результаты механических испытаний и технологических исследований хромоникелеврй стали, микролегированной лигатурами составов 1-4 °

Дополнительное введение в состав лигатуры боридов бария повышает ее

1523587 микролегирующую и раскисляющую спо-собность, повышает жидкотекучесть и снижает склонность к короблению сплава, измельчая структуру в литом состоянии. Присутствие в лигатуре более 15Х боридов бария .приводит к . образованию в структуре отливок выделений неметаллических включений, уменьшению коррозионной стойкости, снижению технологических и механических свойств. При концентрации боридов бария до 8 ма . :модифицирующая и раскисляющая способность лигатуры недостаточны, склонность к короблению сплава повышается,, корро зионная стойкость — снижается..

Содержание никеля в лигатуре сни" жено до 2-6 мас.Х, так. как при более высоких его концентрациях снижаются технологические свойства и скорость ее растворения в расплаве.

Сурьма введена в лигатуру как поверхностно-активная добавка, способствующая повышению жидкотекучести и других технологических свойств.. При концентрации сурьмы более 7 мас, снижается растворимость ее в матрице, увеличивается пленообразование,снижаются пластические свойства, а при содержании сурьмы до 2 мас.X отмечаются недостаточные технологические свойства модифицированного сплава, недостаточная коррозионная стойкость и низкий предел каррозионной усталос-. ти.

Дополнительное введение циркония в состав лигатуры повышает модифицирующий зффект, снижает склонность к пленообразованию и увеличивает технологическую пластичность и предел коррозионной усталости обрабатываемого расплава. Его влияние на зти свойства начинает сказываться с содержания в лигатуре 11 мас.,. а при концентрации циркония в лигатуре более 18 мас.X снижается жидкотекучесть обрабатываемого сплава, увеличивается склонность к короблению и снижаются пластические свойства. Присутствие в лигатуре 11-18 мас.Х цир..кония усиливает дегазирующее и микролегирующее влияние иттрия и редкоземельных металлов, которое начинает проявляться при концентрациях

15 мас.Х РЗИ и 7 мас.Х иттрия. При .более низких концентрациях иттрия и редкоземельных металлов повышение технологической пластичности, жидкотекучести и механических свойств

5 недостаточно. При концентрации иттрия более 13 мас, и редкоземель- ных металлов б олее 3О мас . Х усиливается пироэффект, снижается стабильность технологических и механических свойств обрабатываемого сплава.

Содержание кальция (6-16 мас. ) и алюминия (7-16 мас.%) способствует раскислению и глубокой очистке обрабатываемого расплава, повышению технологических свойств, но при увеличении их концентрации более верхних пределов снижается коррозионная стойкость. Титан в количестве 8-13 мас.Х повышает коррозионную стойкость,стабильность технологических и механических свойств обрабатываемого сплава. При увеличении концентрации титана более 13 мас./ повышается содержание в обрабатываемом сплаве неметаллических включений, что снижает жидкотекучесть и увеличивает склонность. к пленообразованию. При концентрациях титана. менее 8 мас.Х кор30 розионная стойкость недостаточна и склонность к короблению высокая.

Как видно из табл.2, предлагаемая лигатура обеспечивает более высокое повь|шение технологических свойств в обрабатываемой стали 12Х18Н12МЗТД, чем известная лигатура.

Формула из обр ет ения

Лигатура, содержащая редкоземельные металлы, кальций, BJIloMHHHH,òèòàí, иттрий и никель, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения тех-

45 нологических свойств сплава она доФ полнительно содержит цирконий, бориды бария и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Редкоземельные металлы 15-30

Кальций 6-16

Алюминий 7-16

Титан 8-13

Никель 2-6

Иттрий 7-13

Цирконий 11-18

55 Б ориды бария 8-15

Сурьма 2-7

1523587

Таблица

Состав

Содержание компонентов, мас.7 лигатуры

РЗМ Каль- Титан Алюмиций ний ттрий Цирко- Бориды Сурьма Никель ний

Остальное:

Т ° блпцб2 а свойства

Состав лнтату рн

105 .

109, 5

111 7

110,6

367,5 (5,3)

37S (8,0)

392 ° 7 (12>2) 387 ° 5 (10,7) З9 ° Э З8О

41 ° 5 435

42 ° 7 490

42,Э 475

0,16

О,1!

0,08

О,О7

66О

73О

756

761

4 0 1,7

6,1 . 5,6

9>5 3,2

8,7 . 7,8

2 з

Составитель И, Бекренева

Техред МеХоданич Корректор Т. Малец

Редактор Н. Яцола.Заказ 7008/27 Тиразк 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

1 (известный) 28 13

;2 . 15 1Ü 3. 21 12

4 30 б ппднотап песта нн

K бе попееее прн нппрол роване, (12

13

12

16

13 11 8

10 13 12

7 18 15

5

Относнтель- Предел воров уллнпе- роанопнон пе, X усталостн прп нспнтаптнп на бава !0

IINKIIO0 Ноб