RU1788068C - Лигатура дл стали - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : лигатура дл  стали дл  повышени  коррозиен нр-эрози- онной стойкости содержит в мас.%: кремний 17-23; марганец 12-17; бор 5-1.1; цирконий 11-15; магний 7-12; литий 3-7; азот 0,1-3; железо остальное. Лигатура обеспечивает более высокий комплекс механических и коррозионно-эроэионных свойств стали 80ГСЛ. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к разработке лигатур дл  улучшени  свойств стали.

Известна лигатура, содержаща , мас.%; Кремний6-85 .Редкоземельные металлы 15-70 Железо Остальное Высокое содержание кремни  в лигатуре приводит к снижению коррозионно-эро- зионной стойкости и ударной в зкости.

Известна лигатура следующего химического состава, мас.%:

Хром 40-50 Марганец Г20-30 . Кремний 0,2-2 Углерод . 0,5-3 Азот 1-10 Титан 1-4 Кальций - 0.5-2,5 Железо Остальное Стали, обработанные этой лигатурой,- имеют пониженную склонность к гор чим трещинам короблению.

По технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близкой к предложенной  вл етс  лигатура, содержаща , мас.%:

Кремний

Марганец

Бор

Азот

Железо

17-34 50-75 0,1-3

,. „0,03-3 Остальное

ел

С

Расход лигатуры составл ет 1,2% от массы стали. Свойства стали после обработки ее известной лигатурой:

Скорость коррозии в растворе NaCI 3,,01-0,09 г/м2.ч;

Скорость коррозии в атмосфере - 0,0019- 0,045 г/м .ч;

Коррозионно-эрозионна  стойкость - 0,011-0,02 мг/м2.ч;

Ударна  в зкость при температуре 20°С - 0,98-1.2 МДж/м2.

Коррозионна  стойкость в среде хлористого натри  и ударна  в зкость микролегированной стали соответствуют техническим услови м, а стойкость в услови х коррози- онно-эрозионного изнашивани  и предел коррозионного изнашивани  - недостаточны . Величина последнего не превышает 400-470 МПа.

Цель изобретени  - повышение корро- зионно-эрозионной стойкости.

с оо

О

о

00

Поставленна  цель достигаетс  тем, что игатура дл  стали, содержаща  кремний, арганец, бор, азот и железо, дополнительо содержит цирконий, магний и литий при ледующем соотношении компонентов, ас.%: :

Кремний17-23 Марганец 12-17 Бор . 5-11 Цирконий . 11-15 Магний . 7-12 . Литий .. 3-7 Азот . . 0,1-3 Железо ; - Остальное Существенными отличи ми предложенного технического решени   вл ютс  до- полнительное введение сильного нитридообразующего элемента - циркони  и присадка химически активных модифицирующих элементрв - магни  и лити , что приводит к упрочению структуры и повыше нию коррозионно-эрозионной стойкости. Введение циркони  обеспечивает при кристаллизации углербдистых-литейных сталей начало реакции образовани  нитридов на более ранних этапах.затвердевани  дендритных  чеек при низкой их локальной концентрации и измельчение структуры и повышение коррозионно-эрозионной стойкости . ... ;... ..-.-.

Измельчение структуры и повышение коррозионно-эрозионных свойств при концентрации циркони  в лигатуре до 11 мас.% недостаточны. При увеличении содержани  циркони  более 15 мас.% повышаетс  обща  масса нитридных включений в объемах дендритных  чеек, что снижает ударную в зкость и стабильность коррозионно-эрозионных свойств. .:

Магний улучшает фактор формы неметаллических включений и структурных составл ющих , повышает механические и коррозионно-эрозионные свойства. При концентрации магни  до 7 мас.% модифицирующий эффект низкий, а при увеличении содержани  его более 12 мас.% повышаетс  его угар, снижаетс  однородность структуры и стабильность коррозионно-эрозионных свойств.

Литий в количестве 3-7 мас.% способствует измельчению структуры, повышению упруго-пластических свойств и коррозионно-эрозионной стойкости. Верхний предел обусловлен увеличением концентрации неметаллических включений при более высоком содержании лити , что снижает ударную в зкость и предел коррозионной усталости. При содержании его до 3 мас.% снижаютс  ударна  в зкость и коррозион- но-эрозионна  стойкость.

Кремний и марганец снижают коррозионные свойства и эксплуатационную стойкость в услови х коррозионно-эрозионного изнашивани , поэтому их концентрации

снижены и ограничены содержанием 17и 12 мас.% соответственно. При их содержании менее нижних пределов снижаетс  раскисл юща  способность лигатуры, увеличиваетс  концентраци  в стали окислов, что

ухудшает коррозионно-эрозионные и механические свойства. .

Концентраци  бора и азота в лигатуре повышена дл  увеличени  механических свойств и коррозионно-эрозионных свойств

стали. Верхние их пределы обусловлены увеличением по границам зерен .неметаллических включений и снижением упруго-пластических свойств, предела коррозионной усталости и коррозионно-эрозионной стойкости .

Выплавку лигатур различного состава производ т в открытых индукционных печах емкостью 150 кг. В качестве шихты используют силикомарганец, ферребор ФБ-2 и

ферресиликоцирконий ФСЦРМр40. После расплавлени  и доводки состава расплав при температуре 1370-140Q°C продувают азотом в течение 3-30 с. При выпуске расплава из печи его модифицируют сплавом

ЖМгЛэ-1 и разливают в плоские изложницы . В табл.1 приведены составы лигатур опытных плавок.

Выплавку стали 80ГС(ТУ 24-1 -12-182-75) производ т в электропечи ДС-1,5. Присадку

лигатур в измельченном до фракции 1-10 мм виде производ т при выпуске из печи в стопорной ковш в количестве 1% от массы заливаемого расплава, Результаты испытаний механических и

служебных свойств сталей приведены в табл.2.

Предел коррозионной усталости определен на цилиндрических образцах типа У111, а прочность - на 10 мм образцах.

Как видно.из табл.2, предложенна  лигатура обеспечивает более высокий комплекс механических и коррозионно-эрозионных свойств стали 80ГСЛ, используемой дл  изготовлени  футеровки шаровых

мельниц, чем известна  лигатура. Ожидаемый экономический эффект от использова- ни  предложенной лигатуры составит более 60 тыс. руб.-в год.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Лигатура дл  стали, содержаща  кремний , марганец, бор, азот и железо, о т л и- ч а ю щ а   с   тем, что, с целью повышени  коррозионно-эрозионной стойкости, она дополнительно содержит цирконий, магний

   и литий при следующем соотношении ком-Азот

   понентов, мас.%: Цирконий

   Кремний 17-23. Магний

   Марганец 12-17Литий.

   Бор 5-115 Железо

   0,1-3 11-15 7-12 3-7 Остальное

   Таблица 1

   Таблица 2