RU2447176C2 - Модификатор для стали - Google Patents
Модификатор для стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2447176C2 RU2447176C2 RU2010104235/02A RU2010104235A RU2447176C2 RU 2447176 C2 RU2447176 C2 RU 2447176C2 RU 2010104235/02 A RU2010104235/02 A RU 2010104235/02A RU 2010104235 A RU2010104235 A RU 2010104235A RU 2447176 C2 RU2447176 C2 RU 2447176C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powders
- steel
- silicocalcium
- powder
- modifier
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение может быть использовано при изготовлении отливок. Модификатор стали включает нанодисперсные порошки тугоплавких материалов и порошок протектора. В качестве протектора используют порошки одной или нескольких лигатур из группы, включающей ферросилиций, ферромарганец, ферросиликоаллюминий, силикокальций, силикобарий, силикокальцийбарий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: нанодисперсный порошок тугоплавких материалов 1-50, порошок одной или нескольких лигатур остальное. Обеспечивается получение отливок с повышенными механическими и служебными свойствами. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в литейном производстве для изготовления литых заготовок с повышенными механическими и служебными свойствами.
Известно применение в составе модификатора дисперсных тугоплавких карбидов, нитридов, боридов, оксидов одного или нескольких элементов, выбранных из VI, V групп периодической системы в качестве инокулятора, и титана в качестве протектора при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Оксид, карбид, нитрид, борид | 5-50 |
Титан | 50-95 |
Недостатком этого модификатора является низкая степень усвоения модификатора в условиях открытой плавки и разливки и низкие механические свойства металла из-за наличия титана в составе добавки, который сам подвергается интенсивному окислению и не выполняет роль протектора для инокулирующих частиц. Использование таких дорогостоящих компонентов, как титан, приводит к существенному удорожанию процесса модифицирования низкоуглеродистых сталей, что не всегда приемлемо.
Наиболее близким техническим решением по достигаемому эффекту является модификатор [патент РФ №2344180 C2, Кл. C21C 1/00 от 20.01.2009], содержащий ультрадисперсные тугоплавкие керамические частицы в качестве инокулятора, хром и (или) никель в качестве протектора при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нанодисперсные тугоплавкие керамические частицы | 50-90 |
Хром и (или) никель | Остальное |
Недостатком данного модификатора является также невысокая модифицирующая способность сталей открытой плавки в результате высокого сродства компонентов модификатора к кислороду, что приводит к дезактивации основного количества частиц инокулятора.
Данный модификатор обладает низкой модифицирующей способностью низкоуглеродистых сталей, что является причиной кристаллизации отливок с грубой макро- и микроструктурой и невысокими механическими свойствами.
Целью изобретения является повышение механических свойств отливок из углеродистых сталей.
Поставленная цель достигается тем, что модификатор для стали, включающий нанодисперсные порошки тугоплавких материалов и порошок протектора, в качестве протектора используют порошки одного или нескольких лигатур при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нанодисперсный порошок тугоплавких | |
материалов | 1-50 |
Порошок одного или нескольких | |
лигатур из группы: ферросилиций, | |
ферромарганец, ферросиликоаллюминий, | |
силикокальций, силикобарий, | |
силикокальцийбарий | Остальное |
Применение в качестве протектора порошков лигатур позволяет эффективно защитить частицы нанодисперсного порошка от окисления и коагуляции при их вводе в металлический расплав. Причем использование порошков лигатур позволяет провести обработку расплава без существенного изменения химического состава сплава, что не требует дополнительной корректировки химического состава модифицируемого сплава.
При этом выбор в качестве протектора порошков лигатур не приводит к заметному повышению себестоимости продукции в результате низкой стоимости применяемых лигатур как ферросилиций, ферромарганец, ферросиликомарганец, ферросиликоаллюминий, силикокальций, силикобарий, силикокальцийбарий. При этом используемые лигатуры достаточны, хрупки для получения их порошков методом дробления в щековых дробилках и в шаровых мельницах. Полученные дисперсные порошки обладают достаточно высокой активностью, позволяющей их использовать как эффективных протекторов для нанодисперсных порошков тугоплавких материалов.
Модификатор опробовали при изготовлении литых заготовок из стали 20Л и 25Л. Выбранные лигатуры предварительно дробили в щековой дробилке. Окончательное измельчение производили в шаровой мельнице до получения порошков дисперсности 20-60 мкм. Смесь порошков лигатуры и ультрадисперсного порошка готовили в смесителе типа «пьяная» бочка.
Модификатор готовили методом прессования равномерной по составу смеси порошков в брикет и дегазировали (а.с. СССР №13365577).
Сталь 20Л и 25Л плавили в индукционной печи ИСТ-016. При температуре 1630-1650°С сталь после раскисления обрабатывали известным и предложенным модификатором. После выдержки 30-60 секунд металл выпускали в ковш, из которого заливали в формы с целью получения образцов на механические испытания.
Для испытаний на растяжение из литых заготовок были изготовлены образцы по ГОСТ 1497-91. Испытания проводили на разрывной машине УМЭ-10Т. Образцы на ударную вязкость испытывали на копре КМ-30. Результаты испытаний приведены в таблице.
Из полученных данных видно, что предложенный состав модификатора обеспечивает эффективность модифицирования и повышение механических свойств отливок.
Использование предложенного модификатора позволяет повысить предел прочности на 10-15%, предел текучести на 15-25%, относительное удлинение на 10-25%.
Ожидаемый экономический эффект от использования предложенного модификатора рассчитывали из условия повышения механических свойств отливок из модифицированной стали, что позволяет снизить толщину стенок отливок без ухудшения их конструктивной прочности.
Анализ эксплуатационных характеристик отливок из стали 20Л и 25Л показал, что повышение механических свойств в указанных пределах позволяет снизить вес отливок на 10-15%, что равноценно увеличению выпуска литья при равных расходах на 10%. Учитывая то, что отпускная цена литья из стали 25Л в среднем составляет 65 тыс. рублей на тонну, экономический эффект составит 6,5 тысяч рублей на тонну годного литья.
Способ изготовления | Сталь | Нанодисперсный порошок | Лигатура | Механические свойства | ||||||
Состав | Кол-во | Состав | Кол-во | Gв, МПа | Gт, МПа | δ, % | ψ, % | KCV, при -60°С, кДж/м2 | ||
Предлагаемый | 20Л | TiCN | 0,5 | FeSi75 | 99,5 | 475 | 280 | 26 | 50 | 4,3 |
20Л | TiCN | 55 | FeSi75 | 45 | 480 | 295 | 28 | 54 | 3 | |
20Л | TiCN | 1 | FeSi75 | 99 | 510 | 303 | 30 | 58 | 6,2 | |
20Л | TiCN | 50 | FeSi75 | 50 | 520 | 312 | 30 | 65 | 8 | |
20Л | TiN | 5 | FeMn88 | 95 | 512 | 307 | 31 | 62 | 7,6 | |
25Л | TiCN | 10 | FeSiAl20 | 90 | 535 | 327 | 29 | 60 | 6,5 | |
25Л | TiCNO | 15 | SiCa25 | 85 | 540 | 335 | 34 | 57 | 5 | |
20Л | SiO2 | 30 | SiBa10 | 70 | 547 | 318 | 32 | 61 | 5,4 | |
25Л | TiB2 | 40 | SiCa10Ba10 | 60 | 527 | 305 | 30 | 60 | 6,1 | |
Известный | 20Л | Карбонитрид титана 4% | 437 | 233 | 26 | 46 | 2 | |||
Железо 50% | ||||||||||
Кремний 30% | ||||||||||
25Л | Титан 16% | 463 | 262 | 24 | 38 | 1,8 |
Claims (1)
- Модификатор для стали, содержащий нанодисперсный порошок тугоплавкого материала и порошок протектора, отличающийся тем, что в качестве протектора используют порошок одной или нескольких лигатур из группы, включающей ферросилиций, ферромарганец, ферросиликоалюминий, силикокальций, силикобарий, силикокальцийбарий, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нанодисперсный порошок тугоплавких материалов 1-50 Порошок одной или нескольких лигатур Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010104235/02A RU2447176C2 (ru) | 2010-02-08 | 2010-02-08 | Модификатор для стали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010104235/02A RU2447176C2 (ru) | 2010-02-08 | 2010-02-08 | Модификатор для стали |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010104235A RU2010104235A (ru) | 2011-08-20 |
RU2447176C2 true RU2447176C2 (ru) | 2012-04-10 |
Family
ID=44755294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010104235/02A RU2447176C2 (ru) | 2010-02-08 | 2010-02-08 | Модификатор для стали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2447176C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2017583C1 (ru) * | 1991-02-27 | 1994-08-15 | Омский политехнический институт | Способ получения брикетов для модифицирования сталей и сплавов |
RU2216603C2 (ru) * | 2001-04-17 | 2003-11-20 | Открытое акционерное общество "Икар" Курганский завод трубопроводной арматуры | Модификатор для стали |
RU2306196C1 (ru) * | 2006-01-20 | 2007-09-20 | Юрий Апполинарьевич Караник | Способ изготовления отливок |
RU2335377C1 (ru) * | 2007-02-08 | 2008-10-10 | Калашников Антон Анатольевич | Способ изготовления точных отливок в керамических формах с кристаллизацией под давлением |
RU2344180C2 (ru) * | 2007-02-21 | 2009-01-20 | Владимир Александрович Полубояров | Способ внепечного модифицирования чугунов и сталей |
-
2010
- 2010-02-08 RU RU2010104235/02A patent/RU2447176C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2017583C1 (ru) * | 1991-02-27 | 1994-08-15 | Омский политехнический институт | Способ получения брикетов для модифицирования сталей и сплавов |
RU2216603C2 (ru) * | 2001-04-17 | 2003-11-20 | Открытое акционерное общество "Икар" Курганский завод трубопроводной арматуры | Модификатор для стали |
RU2306196C1 (ru) * | 2006-01-20 | 2007-09-20 | Юрий Апполинарьевич Караник | Способ изготовления отливок |
RU2335377C1 (ru) * | 2007-02-08 | 2008-10-10 | Калашников Антон Анатольевич | Способ изготовления точных отливок в керамических формах с кристаллизацией под давлением |
RU2344180C2 (ru) * | 2007-02-21 | 2009-01-20 | Владимир Александрович Полубояров | Способ внепечного модифицирования чугунов и сталей |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010104235A (ru) | 2011-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO20161094A1 (en) | Cast Iron Inoculant and Method for Production of Cast Iron Inoculant | |
NO347571B1 (en) | Cast Iron Inoculant and Method for Production of Cast Iron Inoculant | |
Razaq et al. | Influence of alloying elements Sn and Ti on the microstructure and mechanical properties of gray cast iron | |
JP4456058B2 (ja) | ダクタイル鋳鉄用球状化処理剤及びダクタイル鋳鉄の球状化処理方法 | |
RU2443794C2 (ru) | Модификатор для сталей и сплавов | |
RU2447176C2 (ru) | Модификатор для стали | |
JP5490373B2 (ja) | 高硬度ショット材 | |
El‐Fawkhry et al. | Effect of Ca–S i Modifiers on the Carbide Precipitation of As‐Cast Hadfield Steel | |
RU2528488C2 (ru) | Модификатор для стали | |
CN106435378B (zh) | 超级合金热作钢及其制备方法 | |
CN105803322A (zh) | 一种高锰钢及其制备方法 | |
US5514227A (en) | Method of preparing titanium-bearing low-cost structural steel | |
SU1497260A1 (ru) | Модификатор дл стали | |
RU2533631C1 (ru) | Износостойкий чугун | |
EP3187605B1 (en) | A hybrid aluminium bronze alloy and its preparation method | |
RU2588965C1 (ru) | Способ модифицирования чугуна | |
RU2751503C1 (ru) | Модификатор | |
RU2454294C1 (ru) | Комплексная экзотермическая смесь | |
RU2457256C2 (ru) | Модифицирующая смесь | |
RU2373290C2 (ru) | Модифицирующая смесь | |
JP2003096538A (ja) | 耐摩耗性に優れた金型用鋼 | |
CN110016624B (zh) | 一种镧变质高硬度合金及其铸造方法 | |
Panov et al. | Influence of the Degree of Oxidation of Magnesium Master Alloys on the Mechanical Properties of Nodular Irons | |
RU2349657C1 (ru) | Способ производства молибдена высокой чистоты | |
Wang et al. | Investigation on band segregate formation during the electroslag remelting of H13 die steel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120628 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150209 |