RU2247791C1 - Low-carbon high-purity ferrotitanium - Google Patents
Low-carbon high-purity ferrotitanium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247791C1 RU2247791C1 RU2003132022/02A RU2003132022A RU2247791C1 RU 2247791 C1 RU2247791 C1 RU 2247791C1 RU 2003132022/02 A RU2003132022/02 A RU 2003132022/02A RU 2003132022 A RU2003132022 A RU 2003132022A RU 2247791 C1 RU2247791 C1 RU 2247791C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ferrotitanium
- carbon
- content
- arsenic
- impurities
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства лигатуры, а именно ферротитана для легирования качественных сталей и сплавов повышенной чистоты, производства сварочных материалов и флюсов, и может быть использовано в сталеплавильной и литейной промышленности.The invention relates to the field of production of ligatures, namely ferrotitanium for alloying high-quality steels and alloys of high purity, the production of welding materials and fluxes, and can be used in the steel and foundry industries.
Известны составы ферротитана, используемые для указанных целей в соответствующих отраслях промышленности (а.с. №1705386, марки ФТи30, ФТи70С05 по ГОСТ 4761-91, табл.№1а, стр.3; марка FeTi70 по международному ИСО №5454-80, справочник “Ферросплавы” Мизин В.Г., Чирков Н.А. и др., Москва, "Металлургия", 1992 г., стр.406, табл.1; марки ферротитана FeTi40A16, FeTi70 по стандарту Швеции SS146662-79, стр.50, “Легирующие сплавы и стали с титаном” Н.П. Лякишев, Ю.Л. Плинер, С.И. Лаппо, Москва, “Металлургия”, 1985 г.; марки ферротитана FeTi30, FeTi70VB no стандарту ФРГ DIN 17566, таблица №17, стр.50 там же).The known compositions of ferrotitanium used for these purposes in the relevant industries (AS No. 1705386, grade FTi30, FTi70S05 in accordance with GOST 4761-91, table No. 1a, page 3; brand FeTi70 according to international ISO No. 5445-80, reference “Ferroalloys” Mizin V.G., Chirkov N.A. et al., Moscow, Metallurgy, 1992, p. 406, table 1; brands of ferrotitanium FeTi40A16, FeTi70 according to the Swedish standard SS146662-79, p. 50, “Alloying alloys and steels with titanium” N.P. Lyakishev, Yu.L. Pliner, S.I. Lappo, Moscow, “Metallurgy”, 1985; brands of ferrotitanium FeTi30, FeTi70VB no. To German standard DIN 17566, table No. 17, p. 50 in the same place).
Наиболее близким к заявленному составу ферротитана по назначению и составу компонентов и взятым в качестве прототипа является ферросплав марки ФТи70, “Ферросплавы” справочник, Мизин В.Г., Чирков Н.А., Игнатьев B.C., Ахманаев С.И., Поволоцкий В.Д., Москва, “Металлургия”, 1992 г., табл.5.121, стр.325), содержащий в мас.%:The closest to the claimed composition of ferrotitanium for the purpose and composition of the components and taken as a prototype is a ferroalloy grade FTi70, “Ferroalloys” directory, Mizin V.G., Chirkov N.A., Ignatiev BC, Akhmanaev S.I., Povolotsky V. D., Moscow, “Metallurgy”, 1992, Table 5.121, p. 325), containing in wt.%:
Титан 65-72Titanium 65-72
Алюминий 0,85-5,0Aluminum 0.85-5.0
Кремний 0,10-0,50Silicon 0.10-0.50
Углерод 0,09-0,15Carbon 0.09-0.15
Молибден 0,19-2,12Molybdenum 0.19-2.12
Ванадий 0,12-0,26Vanadium 0.12-0.26
Медь 0,03-0,40Copper 0.03-0.40
Цирконий 0,03-1,30Zirconium 0.03-1.30
Железо и примеси - остальноеIron and impurities - the rest
Основным недостатком известного состава ферротитана является то, что он не обеспечивает основному металлу и металлу сварных швов жаропрочных сталей и сплавов, выплавляемому с его использованием, высокую длительную прочность при температурах выше 600°С, коррозионную стойкость, а также сопротивляемость горячим трещинам при сварке из-за высокого содержания серы, фосфора и цветных металлов меди, алюминия и олова, а также наличия нерегламентированного содержания примесей с низкой температурой плавления свинца, цинка, олова, сурьмы, висмута и мышьяка.The main disadvantage of the known composition of ferrotitanium is that it does not provide the base metal and weld metal of heat-resistant steels and alloys smelted with its use, high long-term strength at temperatures above 600 ° C, corrosion resistance, as well as resistance to hot cracks during welding due to the high content of sulfur, phosphorus and non-ferrous metals of copper, aluminum and tin, as well as the presence of an unregulated content of impurities with a low melting point of lead, zinc, tin, antimony, bismuth and arsenic.
Техническим результатом изобретения является создание состава особо чистого низкоуглеродистого ферротитана, обеспечивающего получение в основном металле и металле сварных швов жаропрочных сталей и сплавов более высокой длительной прочности при температурах выше 600°С, коррозионную стойкость, а также сопротивляемость горячим трещинам при сварке.The technical result of the invention is the creation of a composition of high purity low-carbon ferrotitanium, which provides the base metal and metal welds of heat-resistant steels and alloys of higher long-term strength at temperatures above 600 ° C, corrosion resistance, and resistance to hot cracks during welding.
Поставленный технический результат достигается за счет того, что состав ферротитана, содержащий титан, железо, углерод алюминий, кремний, молибден, ванадий, цирконий и медь, дополнительно содержит кальций, азот, марганец, никель, хром и кислород при следующем содержании компонентов, мас.%:The technical result is achieved due to the fact that the composition of ferrotitanium, containing titanium, iron, carbon aluminum, silicon, molybdenum, vanadium, zirconium and copper, additionally contains calcium, nitrogen, manganese, nickel, chromium and oxygen with the following components, wt. %:
Титан 20,0-75,0Titanium 20.0-75.0
Алюминий 0,05-0,30Aluminum 0.05-0.30
Кремний 0,10-0,30Silicon 0.10-0.30
Марганец 0,10-0,30Manganese 0.10-0.30
Углерод 0,005-0,07Carbon 0.005-0.07
Молибден 0,02-0,10Molybdenum 0.02-0.10
Хром 0,02-0,10Chrome 0.02-0.10
Ванадий 0,02-0,10Vanadium 0.02-0.10
Медь 0,02-0,10Copper 0.02-0.10
Никель 0,02-0,10Nickel 0.02-0.10
Цирконий 0,02-0,10Zirconium 0.02-0.10
Азот 0,005-0,04Nitrogen 0.005-0.04
Кальций 0,005-0,05Calcium 0.005-0.05
Кислород 0,01-0,15Oxygen 0.01-0.15
Железо и примеси - остальное,Iron and impurities - the rest,
при этом в качестве примесей он содержит серу, фосфор, свинец, олово, мышьяк, сурьму, висмут и цинк при их содержании, мас.%:while in the quality of impurities it contains sulfur, phosphorus, lead, tin, arsenic, antimony, bismuth and zinc at their content, wt.%:
Сера ≤0,015Sulfur ≤0.015
Фосфор ≤0,015Phosphorus ≤0.015
Свинец ≤0,001Lead ≤0.001
Олово ≤0,002Tin ≤0.002
Мышьяк ≤0,001Arsenic ≤0.001
Сурьма ≤0,002Antimony ≤0.002
Висмут ≤0,002Bismuth ≤0.002
Цинк ≤0,002,Zinc ≤0.002,
а суммарное содержание примесей свинца, олова, мышьяка, сурьмы, висмута и цинка должно быть меньше или равно 0,008% (Σ Рb+Zn+Sn+Sb+As+Bi≤0,008%).and the total content of impurities of lead, tin, arsenic, antimony, bismuth and zinc should be less than or equal to 0.008% (Σ Pb + Zn + Sn + Sb + As + Bi≤0.008%).
Титан в заявляемом составе ферротитана содержится в пределах от 20 до 75%.Titanium in the inventive composition of ferrotitanium is contained in the range from 20 to 75%.
Ферротитан с содержанием титана менее 20% является чрезмерно обедненным по основному легирующему элементу и содержит повышенное количество алюминия и особенно кремния, что приводит к увеличению содержания неметаллических включений при легировании сталей и сплавов, производстве сварочных керамических флюсов, ухудшая их свойства.Ferrotitanium with a titanium content of less than 20% is excessively depleted in the main alloying element and contains an increased amount of aluminum and especially silicon, which leads to an increase in the content of non-metallic inclusions during alloying of steels and alloys, the production of welding ceramic fluxes, worsening their properties.
При содержании титана более 75% резко увеличивается температура плавления ферротитана, что приводит к значительному увеличению энергозатрат при его выплавке и насыщению газами (О, N, Н), уровень которых может достигать 1% О, 0,6-0,8% N, 30-50 см3 Н в 100 г сплава. Кроме того, при содержании титана более 75% резко снижается его усвоение при легировании им сталей.When the titanium content is more than 75%, the melting point of ferrotitanium sharply increases, which leads to a significant increase in energy consumption during its smelting and saturation with gases (O, N, H), the level of which can reach 1% O, 0.6-0.8% N, 30-50 cm 3 N in 100 g of alloy. In addition, when the titanium content is more than 75%, its assimilation sharply decreases when alloying it with steels.
Углерод в предлагаемом составе ферротитана содержится на уровне от 0,005 до 0,07%.Carbon in the proposed composition of ferrotitanium is contained at a level of from 0.005 to 0.07%.
При содержании углерода в ферротитане более 0,07% при легировании коррозионно-стойких аустенитных сталей и сплавов снижается их сопротивляемость межкристаллитной коррозии и свариваемость.When the carbon content in ferrotitanium is more than 0.07%, alloying of corrosion-resistant austenitic steels and alloys decreases their resistance to intergranular corrosion and weldability.
При содержании углерода в ферротитане менее 0,005% резко падают прочностные свойства и жаропрочность легируемых им сталей и сплавов за счет снижения карбидов.When the carbon content in ferrotitanium is less than 0.005%, the strength properties and heat resistance of steels and alloys alloyed by it sharply decrease due to the reduction of carbides.
Кислорода в предлагаемом составе ферротитана содержится в пределах от 0,01-0,15%.Oxygen in the proposed composition of ferrotitanium is contained in the range from 0.01-0.15%.
При содержании в ферротитане кислорода более 0,15% в легируемых сталях и сплавах образуется повышенное количество оксидных включений, что снижает прочностные свойства при повышенных температурах. Кроме того, кислород в количестве свыше 0,15% совместно с азотом при сварке способствует образованию пористости в сварных швах.When the content of oxygen in ferrotitanium is more than 0.15% in alloyed steels and alloys, an increased amount of oxide inclusions is formed, which reduces the strength properties at elevated temperatures. In addition, oxygen in an amount of more than 0.15% together with nitrogen during welding contributes to the formation of porosity in the welds.
Снижение содержания кислорода менее 0,01% увеличивает затраты на его производство и не дает заметного технического эффекта.A decrease in oxygen content of less than 0.01% increases the cost of its production and does not give a noticeable technical effect.
Азот образует в ферротитане неметаллические включения - нитриды, которые переходят при легировании в металл стали и сплавов, ухудшая его качество.Nitrogen forms non-metallic inclusions in ferrotitanium - nitrides, which, when alloyed, transform steel and alloys into metal, impairing its quality.
Содержание азота в ферротитане предлагаемого состава должно быть в пределах 0,005-0,04%, что позволяет получать стабильные свойства металла легируемых сталей и сварочных материалов.The nitrogen content in the ferrotitanium of the proposed composition should be in the range of 0.005-0.04%, which allows to obtain stable properties of the metal alloyed steels and welding materials.
При содержании азота более 0,04% в ферротитане снижается пластичность и коррозионная стойкость аустенитных коррозионно-стойких сталей и сплавов, а также увеличивается пористость в сварных швах при их сварке.When the nitrogen content is more than 0.04% in ferrotitanium, the ductility and corrosion resistance of austenitic corrosion-resistant steels and alloys decrease, and the porosity in the welds during their welding also increases.
Содержание азота менее 0,005% приводит к увеличению энергетических затрат при производстве ферротитана и не дает заметного технического эффекта.A nitrogen content of less than 0.005% leads to an increase in energy costs in the production of ferrotitanium and does not give a noticeable technical effect.
Сера и фосфор являются вредными примесями в предлагаемом составе ферротитана и должны быть не более 0,015%.Sulfur and phosphorus are harmful impurities in the proposed composition of ferrotitanium and should not be more than 0.015%.
При увеличении содержания серы в ферротитане более 0,015% в легируемых сталях и сплавах резко падает сопротивляемость горячим трещинам при сварке и горячей пластической обработке.With an increase in sulfur content in ferrotitanium of more than 0.015% in alloyed steels and alloys, resistance to hot cracks sharply decreases during welding and hot plastic processing.
При содержании фосфора в ферротитане более 0,015% снижается пластичность легируемых сталей и сплавов и повышается ее хладноломкость.When the phosphorus content in ferrotitanium is more than 0.015%, the ductility of alloyed steels and alloys decreases and its cold brittleness increases.
В предлагаемом составе ферротитана регламентируется содержание алюминия в пределах 0,05-0,3% и марганца 0,1-0,3%, что заметно снижает количество неметаллических включений в легируемых сплавах и сварных швах и приводит к повышению их механических свойств и пластичности.In the proposed composition of ferrotitanium, the aluminum content is regulated in the range of 0.05-0.3% and manganese 0.1-0.3%, which significantly reduces the number of non-metallic inclusions in alloyed alloys and welds and leads to an increase in their mechanical properties and ductility.
В предлагаемом составе ферротитана регламентируется содержание тугоплавких металлов молибдена, ванадия, хрома в пределах 0,02-0,1% каждого в отдельности, что расширяет возможности использования ферротитана в качестве лигатуры при легировании жаропрочных сталей и сплавов с низким содержанием молибдена и ванадия. Кроме того, содержание хрома более 0,1% приводит к образованию повышенного количества неметаллических включений типа FeO·Сr2О3.In the proposed composition of ferrotitanium, the content of refractory metals of molybdenum, vanadium, chromium is regulated within the range of 0.02-0.1% of each separately, which expands the possibilities of using ferrotitanium as a ligature for alloying heat-resistant steels and alloys with a low content of molybdenum and vanadium. In addition, a chromium content of more than 0.1% leads to the formation of an increased amount of non-metallic inclusions of the type FeO · Cr 2 O 3 .
В заявляемом составе ферротитана медь, никель и цирконий содержится в пределах 0,02-0,10%, т.к. при более высоком их содержании в легированных сталях и сплавах образуются легкоплавкие эвтектики, которые вызывают кристаллизационные трещины. Кроме того, медь и цирконий являются источником образования неметаллических включений типа Сu2О, а также нитридов и карбонитридов циркония.In the claimed composition of ferrotitanium, copper, nickel and zirconium are contained in the range of 0.02-0.10%, because at a higher content in alloy steels and alloys, fusible eutectics are formed, which cause crystallization cracks. In addition, copper and zirconium are the source of the formation of nonmetallic inclusions of the Cu 2 O type, as well as zirconium nitrides and carbonitrides.
Резкое уменьшение содержания молибдена и меди позволяет использовать этот ферротитан при выплавке малоактивируемых сталей, так как именно эти элементы увеличивают наведенную радиоактивность.A sharp decrease in the content of molybdenum and copper allows the use of this ferrotitanium in the smelting of low-activated steels, since it is these elements that increase the induced radioactivity.
Введение кальция в ферротитан в количестве 0,005-0,05% способствует уменьшению в ферросплаве содержания газов, в первую очередь, кислорода и неметаллических включений типа SiO2 и Аl2О3 вследствие высокой степени химического сродства кальция к кислороду. Кроме того, кальций активно взаимодействуют с примесями и очищает сталь от серы и фосфора, образуя интерметаллиды типа Ca2S3.The introduction of calcium in ferrotitanium in an amount of 0.005-0.05% contributes to a decrease in the content of gases in the ferroalloy, primarily oxygen and non-metallic inclusions of the type SiO 2 and Al 2 O 3 due to the high degree of chemical affinity of calcium to oxygen. In addition, calcium actively interacts with impurities and purifies steel of sulfur and phosphorus, forming intermetallic compounds like Ca 2 S 3 .
Элементами, обусловливающими образование горячих трещин в легированных сталях и сплавах при горячей деформации и при сварке, являются цветные примеси с низкой температурой плавления (свинец, олово, сурьма, мышьяк, висмут и цинк), снижающие свариваемость, горячую пластичность и жаропрочность сталей и сплавов. Кальций связывает эти легкоплавкие цветные металлы, образуя интерметаллиды типа Са2Рb.The elements responsible for the formation of hot cracks in alloy steels and alloys during hot deformation and welding are colored impurities with a low melting point (lead, tin, antimony, arsenic, bismuth and zinc), which reduce the weldability, hot ductility and heat resistance of steels and alloys. Calcium binds these low-melting non-ferrous metals to form Ca 2 Pb type intermetallic compounds.
Введение кальция более 0,05% затрудняет его растворение в расплавленном металле, вследствие чего возрастает количество хрупких неметаллических включений большого размера, твердость которых превышает 780 НВ.The introduction of calcium of more than 0.05% makes it difficult to dissolve it in the molten metal, as a result of which the number of brittle non-metallic inclusions of large size increases, the hardness of which exceeds 780 HB.
Введение кальция менее 0,005% недостаточно для снижения содержания кислорода, неметаллических включений и легкоплавких цветных металлов в ферротитане.The introduction of calcium of less than 0.005% is not enough to reduce the oxygen content, non-metallic inclusions and low-melting non-ferrous non-ferrous metals in ferrotitanium.
Содержание свинца и мышьяка в заявляемом составе ферротитана должно быть не более 0,001%. При содержании в ферротитане свинца и мышьяка более 0,001% каждого резко ухудшается пластичность легируемых жаропрочных сталей и сплавов при их горячем деформировании вследствие образования легкоплавкой эвтектики.The content of lead and arsenic in the claimed composition of ferrotitanium should be no more than 0.001%. When the content of lead and arsenic in ferrotitanium is more than 0.001% each, the ductility of alloyed heat-resistant steels and alloys during their hot deformation sharply deteriorates due to the formation of low-melting eutectic.
Содержание в предлагаемом составе ферротитана висмута, сурьмы, олова и цинка должно быть не более 0,002%. При содержании этих элементов более 0,002% имеет место охрупчивание легируемых сплавов при тепловых выдержках и снижение трещиностойкости сварных швов.The content in the proposed composition of ferrotitanium bismuth, antimony, tin and zinc should be no more than 0.002%. When the content of these elements is more than 0.002%, embrittlement of alloyed alloys takes place at thermal exposures and a decrease in crack resistance of welds.
При этом суммарное содержание легкоплавких цветных примесей свинца, цинка, олова, сурьмы, мышьяка и висмута не должно меньше или равно 0,008% (Σ Рb+Zn+Sn+Sb+As+Bi≤0,008%).Moreover, the total content of low-melting colored impurities of lead, zinc, tin, antimony, arsenic and bismuth should not be less than or equal to 0.008% (Σ Рb + Zn + Sn + Sb + As + Bi≤0.008%).
При их суммарном содержании в ферротитане свыше 0,008% резко снижается горячая пластичность, свариваемость и жаропрочность легированных сталей и сплавов.When their total content in ferrotitanium exceeds 0.008%, hot ductility, weldability, and heat resistance of alloyed steels and alloys sharply decrease.
Пример конкретного выполнения: в ЦНИИ КМ “Прометей” проведен комплекс лабораторных и опытно-промышленных работ по выплавке, ковке, прокатке и сварке металла стали и сплава марок 08Х18Н10Т, Х15Н35ВТ, ХН78Т, легированных предлагаемым и известным составом ферротитана, и проведены испытания их свойств.An example of a specific implementation: A set of laboratory and pilot industrial works was carried out at the Central Research Institute of CM “Prometey” for the smelting, forging, rolling and welding of steel metal and alloy grades 08Х18Н10Т, Х15Н35ВТ, ХН78Т alloyed with the proposed and well-known composition of ferrotitanium, and their properties were tested.
Опытные составы предлагаемого и известного составов ферротитана были выплавлены в открытой индукционной печи ИСТ-016 объемом 160 кг.The experimental compositions of the proposed and known compositions of ferrotitanium were smelted in an open induction furnace IST-016 with a volume of 160 kg.
Ферротитан получили электропечным способом путем переплава чистых шихтовых материалов (армко-железо с техническим титаном марки ВТ 1-0) в индукционной печи без флюса, так как во время плавки образовывалась защитная пленка окислов титана. С целью уменьшения угара титана присадка ферротитана в стальную ванну осуществлялась в заключительный период плавки.Ferrotitanium was obtained by the electric furnace method by remelting pure charge materials (Armco iron with technical titanium of grade VT 1-0) in an induction furnace without flux, since a protective film of titanium oxides was formed during melting. In order to reduce the loss of titanium, ferrotitanium was added to the steel bath in the final melting period.
Ферротитан сливали в чугунные изложницы при 1250-1350°С. Полученные слитки охлаждали водой в течение 10-15 минут для подготовки к дроблению. Угар титана не превышал 5%. Прутковые пробы для химического анализа ферротитана отбирали от каждой плавки, затем дробили их и измельчали в виброистирателе и проводили полный химический анализ каждой пробы.Ferrotitanium was poured into cast iron molds at 1250-1350 ° C. The resulting ingots were cooled with water for 10-15 minutes to prepare for crushing. The burning of titanium did not exceed 5%. Rod samples for chemical analysis of ferrotitanium were taken from each heat, then they were crushed and crushed in a vibration eraser, and a complete chemical analysis of each sample was performed.
Одной их характеристик качества ферротитана является внешний вид его кусков (ГОСТ 4761-91).One of their quality characteristics of ferrotitanium is the appearance of its pieces (GOST 4761-91).
Куски ферротитана известного состава имели на поверхности и в изломе окисленную поверхность синего цвета, загрязненную окисными включениями, что указывает на низкое качество известной марки ферротитана.Pieces of ferrotitanium of known composition had a blue oxidized surface on the surface and in the fracture, contaminated with oxide inclusions, which indicates the low quality of the known brand of ferrotitanium.
Куски ферротитана предлагаемого состава имели однородную структуру. Поверхность была серебристо-желтого цвета без явных признаков окисления, что является одним из показателей более высокого качества предлагаемого состава ферротитана по сравнению с известным.Pieces of ferrotitanium of the proposed composition had a homogeneous structure. The surface was silver-yellow in color with no obvious signs of oxidation, which is one of the indicators of higher quality of the proposed composition of ferrotitanium compared to the known one.
Отбор проб для химического и ситового анализа проводится в соответствии с требованиями ИСО 4552-1, ИСО 4551.Sampling for chemical and sieve analysis is carried out in accordance with the requirements of ISO 4552-1, ISO 4551.
Диапазон размеров частиц ферротитана соответствовал 4 классу крупности по ГОСТ 4761-91 и составлял от 10 до 50 мм.The particle size range of ferrotitanium corresponded to particle size class 4 according to GOST 4761-91 and ranged from 10 to 50 mm.
Точечная проба для химического анализа ферротитана подготовлена как лабораторная (ГОСТ 26201-84). Размер максимальных частиц в пробе составил 0,5 мм. Масса лабораторной пробы составляла 0,2 кг.A point sample for the chemical analysis of ferrotitanium was prepared as a laboratory one (GOST 26201-84). The size of the maximum particles in the sample was 0.5 mm. The weight of the laboratory sample was 0.2 kg.
Химический анализ предлагаемого и известного составов ферротитана проводили по стандарту ИСО 7692. Их химический состав представлен в таблице 1.Chemical analysis of the proposed and known compositions of ferrotitanium was carried out according to ISO 7692. Their chemical composition is presented in table 1.
Результаты сравнения химических составов по примесям внедрения (Р, S) и примесям цветных металлов (Рb, Zn, Sn, Sb, As, Bi) показывают, что у предлагаемого состава ферротитана по сравнению с известным более высокое качество и значительно меньшее содержание вредных примесей.The results of the comparison of chemical compositions for interstitial impurities (P, S) and non-ferrous metal impurities (Pb, Zn, Sn, Sb, As, Bi) show that the proposed composition of ferrotitanium has a higher quality and significantly lower content of harmful impurities in comparison with the known composition.
Полученный ферротитан предлагаемого и известного составов в соответствии с таблицей 1 был использован для выплавки по 4 слитка каждого состава стали и сплава марок 08Х18Н10Т, Х15Н35ВТ, ХН78Т развесом по 16 кг. Химический состав выплавленного металла соответствовал ГОСТ 5632-72. Из каждого слитка выплавленного металла были откованы и прокатаны прутки диаметром 16 мм, квадратный профиль размером 20 мм и пластины размером 400×100×10 мм. Из полученных заготовок были изготовлены образцы и проведены испытания свойств металла выплавленных сталей и сплавов и их сварных соединений.The obtained ferrotitanium of the proposed and known compositions in accordance with table 1 was used for smelting 4 ingots of each composition of steel and alloy grades 08X18H10T, X15H35BT, XH78T weighing 16 kg. The chemical composition of the smelted metal corresponded to GOST 5632-72. From each ingot of smelted metal, 16 mm diameter rods, a 20 mm square profile and 400 × 100 × 10 mm plates were forged and rolled. Samples were made from the obtained blanks and tested the properties of the metal of smelted steel and alloys and their welded joints.
Образцы размером 20×80×3 мм со сварным швом в средней части подвергали испытанию на стойкость против межкристаллитной коррозии по методике ГОСТ 6032-84, метод АМ-24 и автоклавным испытаниям на коррозионное растрескивание (КР) в кипящем 42% растворе MgCl2 при температуре 155°С, растягивающих напряжениях σр=1,2σ0,2. Результаты испытаний приведены в таблице 2.Samples of 20 × 80 × 3 mm in size with a weld in the middle part were tested for resistance to intergranular corrosion according to the method GOST 6032-84, method AM-24 and autoclave tests for corrosion cracking (CR) in a boiling 42% MgCl 2 solution at a temperature 155 ° C, tensile stresses σ p = 1.2σ 0.2 . The test results are shown in table 2.
На машине АИМА-5 были проведены испытания на длительную прочность на базе 104 и 105 часов 5-кратных образцов из стали марки 08Х18Н10Т и сплава марок Х15Н35ВТ и ХН78Т. Данные испытаний представлены в таблице 2.On the AIMA-5 machine, tests were carried out for long-term strength on the basis of 10 4 and 10 5 hours of 5-fold samples of steel grade 08X18H10T and alloy grades X15H35BT and XH78T. The test data are presented in table 2.
На установке ЛТП-6 пластины размером 40×60×3 мм подвергали испытанию на технологическую прочность по методике МВТУ им. Н.Э.Баумана путем их сварки встык с одновременным растягиванием с различной скоростью зоны сварки до появления в зоне шва первых горячих трещин, фиксируя тем самым критическую скорость деформации Vкр, при которой наблюдается появление первых горячих трещин. Результаты испытаний на технологическую прочность при сварке представлены в таблице 2.At the LTP-6 installation, plates 40 × 60 × 3 mm in size were subjected to a test for technological strength by the method of MVTU im. N.E.Bauman by butt welding with simultaneous stretching of the weld zone at different speeds until the first hot cracks appear in the weld zone, thereby fixing the critical strain rate V cr at which the first hot cracks appear. The test results for technological strength during welding are presented in table 2.
Сварочно-технологические свойства флюса определяли при сварке проволокой марки Св-10ГНА образцов размером 400Х100Х10 мм на сварочном автомате АДС 1000-2 под флюсом марки 48АФ-51, изготовленного с добавлением ферротитана известного и предлагаемого составов. Результаты испытаний свойств металла шва приведены в таблице 3.The welding and technological properties of the flux were determined by welding with wire of the Sv-10GNA grade of samples of size 400X100X10 mm using an ADS 1000-2 welding machine under the flux of grade 48AF-51 made with the addition of ferrotitanium of known and proposed compositions. The test results of the properties of the weld metal are shown in table 3.
Сравнительные данные механических, технологических и коррозионных испытаний показали преимущество материалов, изготовленных с применением предлагаемого состава ферротитана.Comparative data of mechanical, technological and corrosion tests showed the advantage of materials manufactured using the proposed composition of ferrotitanium.
Ожидаемый технико-экономический эффект от применения предлагаемого состава особо чистого низкоуглеродистого ферротитана для легирования сталей и сплавов и производства особо чистых сварочных материалов выразится в увеличении ресурса работы конструкций и деталей, применяемых в различных отраслях промышленности, в том числе корпусов атомных реакторов, деталей внутриреакторного оборудования и т.д. в атомном и энергетическом машиностроении, ответственных магистральных трубопроводов в нефтяной и газовой промышленности и судостроении за счет повышения служебных характеристик сталей и сплавов: коррозионной стойкости, жаропрочности, длительной прочности и пластичности, а также повышения чистоты и качества сварочных и наплавочных материалов, электродных покрытий и сварочных флюсов.The expected technical and economic effect of the use of the proposed composition of high-purity low-carbon ferrotitanium for alloying steels and alloys and the production of high-purity welding materials will be expressed in an increase in the service life of structures and parts used in various industries, including nuclear reactor vessels, parts of in-reactor equipment, and etc. in nuclear and power engineering, responsible main pipelines in the oil and gas industry and shipbuilding by improving the service characteristics of steels and alloys: corrosion resistance, heat resistance, long-term strength and ductility, as well as improving the purity and quality of welding and surfacing materials, electrode coatings and welding fluxing agents.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003132022/02A RU2247791C1 (en) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | Low-carbon high-purity ferrotitanium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003132022/02A RU2247791C1 (en) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | Low-carbon high-purity ferrotitanium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2247791C1 true RU2247791C1 (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=35364618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003132022/02A RU2247791C1 (en) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | Low-carbon high-purity ferrotitanium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2247791C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100334247C (en) * | 2005-10-11 | 2007-08-29 | 江苏江南铁合金有限公司 | Low-Si-Ti-Fe for smelting Ti-containing steel |
-
2003
- 2003-10-31 RU RU2003132022/02A patent/RU2247791C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ЛЯКИШЕВ Н.П. и др., Легирующие сплавы и стали с титаном, Москва, Металлургия, 1985, с.50-51. ГАСИК М.И. и др. Теория и технология производства ферросплавов, Москва, Металлургия, 1988, с.454. * |
МИЗИН В.Г. и др., Ферросплавы, Справочник, Москва, Металлургия, 1992, с.325. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100334247C (en) * | 2005-10-11 | 2007-08-29 | 江苏江南铁合金有限公司 | Low-Si-Ti-Fe for smelting Ti-containing steel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101172953B1 (en) | Austenitic heat resisting alloy | |
JP5170297B1 (en) | Welding material for Ni-base heat-resistant alloy, weld metal and welded joint using the same | |
JP6322093B2 (en) | Flux-cored wire for gas shielded arc welding | |
KR102639546B1 (en) | Solid wire for gas metal arc welding and gas metal arc welding method | |
US10807203B2 (en) | Welding material for weld cladding | |
RU2373039C1 (en) | Welding wire for welding heat-resistant alloys | |
US4245145A (en) | Ferritic stainless steel weld wire suitable for GMA welding | |
CN107262960A (en) | High intensity high corrosion resistance austenitic stainless steel flux-cored wire | |
WO2019069998A1 (en) | Austenitic stainless steel | |
RU2247791C1 (en) | Low-carbon high-purity ferrotitanium | |
CN106636850A (en) | High-strength rare earth doped alloy material with high-temperature oxidation resistance and preparation method | |
KR102302988B1 (en) | Flux cored wire | |
JP4177403B2 (en) | Si-killed steel wire rod and spring with excellent fatigue characteristics | |
JP6107170B2 (en) | Welding material for austenitic heat-resistant steel, weld metal and welded joint produced using the same | |
JPWO2018066573A1 (en) | Austenitic heat-resistant alloy and welded joint using the same | |
US3574605A (en) | Weldable,nonmagnetic austenitic manganese steel | |
JPS6040689A (en) | Arc welding method of cr-mo steel for high temperature service | |
JP4177404B2 (en) | Si-killed steel wire rod and spring with excellent fatigue characteristics | |
JP2974846B2 (en) | Low temperature structural steel | |
JP7492184B1 (en) | Manufacturing method of solid wire and welded joint | |
RU2119968C1 (en) | Heat-resistant alloy | |
SU863263A1 (en) | Welding electrode wire composition | |
EA036755B1 (en) | High strength cryogenic austenitic corrosion resistant weldable construction steel and method of processing same | |
RU2437746C1 (en) | Composition of wise for automated assembly | |
JP4177405B2 (en) | Si-killed steel wire rod and spring with excellent fatigue characteristics |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181101 |