RU2216603C2

RU2216603C2 - Steel modifier

Info

Publication number: RU2216603C2
Application number: RU2001110526A
Authority: RU
Inventors: В.В. Макаров; В.А. Соколов; А.Л. Шанаурин; В.А. Тимофеев; О.П. Лялин; С.В. Мокрецов; В.П. Сабуров; Г.Н. Миннеханов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Икар" Курганский завод трубопроводной арматуры
Priority date: 2001-04-17
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2003-11-20

Abstract

FIELD: metallurgy, namely production of cast billets of steel operating at low temperature. SUBSTANCE: modifier for steel operating at temperature until -60 C contains powders of master alloys with rare-earth and with alkali-earth metals and in addition powder of calcium fluoride and(or) cryolite at next relation of ingredients (mass%): powder of master alloy with rare-earth metals, 10 -40; powder of master alloy with alkali-earth metals, 50 -80; powder of calcium fluoride and(or) cryolite, 5 - 10. Size of particles of powder of master alloy with rare-earth metals are in range 0.1 - 1.5 mm; size of particles of powder of master alloy with alkali-earth metals are in range 0.1 - 3 mm; size of particles of powder of calcium fluoride (and)or cryolite are in range 0.01 - 0.1 mm. EFFECT: enhanced cold resistance of castings of carbon steel due to its increased impact viscosity. 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном производстве при изготовлении литых заготовок для машин и механизмов, работающих при температуре до -60^oС.The invention relates to metallurgy and can be used in foundry in the manufacture of cast billets for machines and mechanisms operating at temperatures up to -60 ^o C.

Наиболее близким аналогом заявленного модификатора является модификатор-раскислитель для улучшения качества стали и чугуна, содержащий раскислитель, резкоземельные металлы и щелочно-земельные металлы, известный из патента РФ RU 2164960 С1 от 10.04.2001. The closest analogue of the declared modifier is a deoxidizing modifier for improving the quality of steel and cast iron containing a deoxidizer, sharp-earth metals and alkaline-earth metals, known from RF patent RU 2164960 C1 of 04/10/2001.

Целью предлагаемого изобретения является повышение хладостойкости отливок из углеродистых сталей за счет повышения механических свойств, в частности ударной вязкости при -60^oС.The aim of the invention is to increase the cold resistance of castings made of carbon steel by increasing the mechanical properties, in particular impact strength at -60 ^o C.

Поставленная цель достигается тем, что модификатор, содержащий порошки лигатуры с редкоземельными металлами (РЗМ) и щелочно-земельными металлами (ЩЗМ), дополнительно содержит порошок фтористого кальция и (или) криолита при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Порошок лигатуры с РЗМ - 10-40
Порошок лигатуры с ЩЗМ - 50-80
Порошок фтористого кальция и (или) криолита - остальное,
причем размеры частиц порошка лигатуры с РЗМ составляют 0,1-1,5 мм, лигатуры с ЩЗМ - 0,1-3 мм и порошка фтористого кальция и (или) криолита - 0,01-0,10 мм.This goal is achieved in that the modifier containing ligature powders with rare-earth metals (REM) and alkaline-earth metals (alkaline earth metals) additionally contains powder of calcium fluoride and (or) cryolite in the following ratio of components, wt.%:
Ligature Powder with REM - 10-40
Powder ligatures with ЩЗМ - 50-80
Powder of calcium fluoride and (or) cryolite - the rest,
moreover, the particle size of the powder of the ligature with rare-earth metals is 0.1-1.5 mm, the ligature with alkali metal oxide is 0.1-3 mm and the powder of calcium fluoride and (or) cryolite is 0.01-0.10 mm.

Совместный ввод порошка лигатуры с РЗМ и ЩЗМ обеспечивает максимальный раскисляющий эффект расплава. Причем предложенный гранулометрический состав порошков обеспечивает усиление раскисляющего действия добавки в результате создания большого количества поверхности раздела лигатура - расплав в начальный момент раскисления и более равномерное распределение раскисляющей добавки по всему объему расплава. The joint introduction of the ligature powder with REM and SCHM provides the maximum deoxidizing effect of the melt. Moreover, the proposed particle size distribution of the powders provides an increase in the deoxidizing effect of the additive as a result of creating a large amount of the ligature-melt interface at the initial moment of deoxidation and a more uniform distribution of the deoxidizing additive throughout the melt.

Предложенное количество и размер частиц фтористого кальция и (или) криолита обеспечивает снижение эффекта "отшлакования" вводимой добавки и способствует созданию легкоплавкого жидкого шлака вокруг продукта реакции раскисления, что облегчает удаление из расплава крупных и средних неметаллических включений. The proposed amount and particle size of calcium fluoride and (or) cryolite reduces the effect of "slagging" of the added additive and contributes to the creation of a fusible liquid slag around the deoxidation reaction product, which facilitates the removal of large and medium non-metallic inclusions from the melt.

Для определения эффективности известных и предлагаемого модификатора проводили плавки в индукционной печи ИСТ-0,06 с кислой футеровкой. В качестве объекта исследований была выбрана сталь 25Л следующего химического состава (мас. %): С 0,23-0,25; Si 0,45-0,53; Mn 0,6-0,7; S 0,024; Р 0,022; Fe остальное. To determine the effectiveness of the known and the proposed modifier, melting was carried out in the induction furnace IST-0.06 with acid lining. As the object of research was chosen steel 25L of the following chemical composition (wt.%): C 0.23-0.25; Si 0.45-0.53; Mn 0.6-0.7; S 0.024; P 0.022; Fe the rest.

После расплава сталь перегревали до 1650±10^oС, раскисляли FeMn75, FeSi75 и алюминием в количестве 0,15% каждого от веса шихты.After the melt, the steel was overheated to 1650 ± 10 ^o C, deoxidized FeMn75, FeSi75 and aluminum in an amount of 0.15% of each of the charge weight.

Для изучения механических свойств отливали "трефы" по ГОСТу 997-88, из которых вырезали образцы для механических испытаний. После термообработки по режиму "улучшение" образцы подвергали испытанию на механические свойства и исследовали состояние микроструктуры. Результаты исследований приведены в таблице. To study the mechanical properties, “clubs” were cast according to GOST 997-88, from which samples were cut for mechanical tests. After heat treatment according to the "improvement" mode, the samples were tested for mechanical properties and the state of the microstructure was examined. The research results are shown in the table.

Результаты свидетельствуют, что применение предлагаемого модификатора обеспечивает улучшение топографии и морфологии неметаллических включений, что обеспечивает увеличение ударной вязкости отливок (KCU) при -60^oС до 0,11-0,15 МДж/м².The results indicate that the use of the proposed modifier improves the topography and morphology of non-metallic inclusions, which provides an increase in the impact strength of castings (KCU) at -60 ^o C to 0.11-0.15 MJ / m ² .

Источники информации
1. Авт. св. СССР 1630326, кл. С 22 С 35/00. Модификатор для железоуглеродистых сплавов. В. П. Сабуров, И.А.Цвигуненко, С.В.Мусялов и др.Sources of information
1. Auth. St. USSR 1630326, class C 22 C 35/00. Modifier for iron-carbon alloys. V.P. Saburov, I.A. Tsvigunenko, S.V. Musyalov, etc.

2. Авт. св. СССР 1520874, кл. С 22 С 35/00. Модификатор для стали. В.П. Сабуров, С.В.Мусялов, Г.Н.Миннеханов и др. 2. Auth. St. USSR 1520874, class C 22 C 35/00. Modifier for steel. V.P. Saburov, S.V. Musyalov, G.N. Minnehanov and others.

Claims

A modifier for steel containing powders of master alloys with rare-earth metals (REM) and alkaline-earth metals (ЩЗМ), characterized in that it additionally contains powder of calcium fluoride and / or cryolite in the following ratio of components, wt. %:
Ligature Powder with REM - 10-40
Powder ligatures with ЩЗМ - 50-80
Powder of calcium fluoride and / or cryolite - 5-10
moreover, the particle size of the powder of the ligature with REM is 0.1-1.5 mm, the particle size of the powder of the ligature with RZM is 0.1-3 mm, and the particle size of the powder of calcium fluoride and / or cryolite is 0.01-0.1 mm .