RU2528488C2 - Модификатор для стали - Google Patents
Модификатор для стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2528488C2 RU2528488C2 RU2011126787/02A RU2011126787A RU2528488C2 RU 2528488 C2 RU2528488 C2 RU 2528488C2 RU 2011126787/02 A RU2011126787/02 A RU 2011126787/02A RU 2011126787 A RU2011126787 A RU 2011126787A RU 2528488 C2 RU2528488 C2 RU 2528488C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- ferrotitanium
- group
- powders
- ferrovanadium
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в литейном производстве при изготовлении отливок с повышенными механическими и служебными свойствами. Модификатор содержит, мас.%: ультрадисперсный порошок тугоплавкого соединения из группы: карбид, нитрид, оксид, карбонитрид, оксикарбонитрид, борид 2-60, один или несколько порошков лигатур из группы: ферротитан, ферроцирконий, феррониобий, феррованадий остальное. Изобретение позволяет повысить механические свойства отливок из модифицированной стали, что позволяет снизить толщину стенок отливок без ухудшения их конструктивной прочности. 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 [1] 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 дорогостоящих компонентов, таких как титан приводит к существенному удорожанию процесса модифицирования низкоуглеродистых сталей, что не всегда приемлемо.
Наиболее близким техническим решением по достигаемому эффекту является модификатор [2], содержащий ультрадисперсные тугоплавкие керамические частицы в качестве инокулятора, хром и (или) никель в качестве протектора при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ультрадисперсные тугоплавкие керамические частицы | 50-90 |
хром и (или) никель | остальное |
Недостатком данного модификатора является использование дорогостоящих порошков хрома и никеля в качестве протектора, приводящего к существенному удорожанию процесса модифицирования и низкая степень усвоения добавки для сталей открытой плавки. Данный модификатор обладает низкой модифицирующей способностью низкоуглеродистых сталей, что является причиной кристаллизации отливок с грубой макро- и микроструктурой и невысокими механическими свойствами.
Задача изобретения является повышение механических свойств отливок из углеродистых сталей.
Поставленная задача достигается тем, что модификатор для стали, включающий ультрадисперсный порошок тугоплавкого соединения в качестве инокулятора и протектор, в качестве инокулятора используют ультрадисперсный порошок тугоплавкого соединения из группы: карбид, нитрид, оксид, карбонитрид, оксикарбонитрид, борид, а в качестве протектора применяют один или несколько порошков лигатур из группы: ферротитан, ферроцирконий, феррониобий, феррованадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ультрадисперсный порошок тугоплавкого | |
соединения из группы: | |
карбид, нитрид, оксид, | |
карбонитрид, оксикарбонитрид, борид | 2-60 |
один или несколько порошков | |
лигатур из группы: | |
ферротитан, ферроцирконий, | |
феррониобий, феррованадий | остальное |
Применение в качестве протектора порошков лигатур позволяет эффективно защитит частицы ультрадисперсного 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, таких как ферротитан, ферроцирконий, феррониобий, феррованадий. При этом используемые лигатуры достаточно 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 ультрадисперсных 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.
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.
Литература.
1. Авторское свидетельство СССР №1077323, кл. С22С 35/00, 1983.
2. Патент РФ №2344180 С2, кл. С21С 1/00, от 20.01.2009.
Таблица | ||||||||||
Способ изготовления | Сталь | Инокулятор | Протектор | Механические свойства | ||||||
Состав | Кол-во | Состав | Кол-во | Gв, МПа | Gт, МПа | δ,% | Ψ,% | KCV, при - 60°С, кДж/м2 | ||
Предлагаемый | 20Л | карбонитрид титана | 1 | ферротитан | 99 | 470 | 280 | 26 | 50 | 4,1 |
20Л | карбонитрид титана | 65 | ферротитан | 35 | 483 | 296 | 28 | 52 | 3 | |
20Л | карбонитрид титана | 2 | ферротитан | 98 | 508 | 304 | 31 | 54 | 6,1 | |
20Л | карбонитрид титана | 60 | ферротитан | 40 | 512 | 320 | 30 | 58 | 7,4 | |
20Л | карбил титана | 5 | ферроцирконий | 95 | 522 | 307 | 31 | 60 | 6,8 | |
25Л | нитрид титана | 30 | феррониобий | 70 | 538 | 313 | 30 | 61 | 5,1 | |
25Л | оксикарбонитрид титана | 15 | феррованадий | 85 | 531 | 326 | 29 | 57 | 4,9 | |
20Л | оксид магния | 40 | ферротитан феррованадий | 60 | 533 | 319 | 28 | 54 | 5,2 | |
25Л | борид титана | 50 | ферроцирконий феррованадий | 50 | 540 | 308 | 26 | 53 | 4,3 | |
20Л | карбонитрид титана | 60 | хром | 40 | 437 | 233 | 26 | 46 | 2 | |
Известный | 25Л | карбонитрид титана | 60 | никель | 40 | 463 | 262 | 24 | 38 | 1,6 |
Claims (1)
- Модификатор для стали, включающий ультрадисперсный порошок тугоплавкого соединения в качестве инокулятора и протектор, отличающийся тем, что в качестве инокулятора используют ультрадисперсный порошок тугоплавкого соединения из группы: карбид, нитрид, оксид, карбонитрид, оксикарбонитрид, борид, а в качестве протектора используют один или несколько порошков лигатур из группы: ферротитан, ферроцирконий, феррониобий, феррованадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ультрадисперсный порошок тугоплавкого соединения из группы: карбид, нитрид, оксид, карбонитрид, оксикарбонитрид, борид 2-60 один или несколько порошков лигатур из группы: ферротитан, ферроцирконий, феррониобий, феррованадий остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011126787/02A RU2528488C2 (ru) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | Модификатор для стали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011126787/02A RU2528488C2 (ru) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | Модификатор для стали |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011126787A RU2011126787A (ru) | 2013-01-10 |
RU2528488C2 true RU2528488C2 (ru) | 2014-09-20 |
Family
ID=48795191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011126787/02A RU2528488C2 (ru) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | Модификатор для стали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2528488C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4838956A (en) * | 1987-04-16 | 1989-06-13 | Mazda Motor Corporation | Method of producing a spheroidal graphite cast iron |
RU2226570C2 (ru) * | 2001-04-17 | 2004-04-10 | Открытое акционерное общество "Икар" Курганский завод трубопроводной арматуры | Модификатор для стали |
RU2344180C2 (ru) * | 2007-02-21 | 2009-01-20 | Владимир Александрович Полубояров | Способ внепечного модифицирования чугунов и сталей |
-
2011
- 2011-06-29 RU RU2011126787/02A patent/RU2528488C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4838956A (en) * | 1987-04-16 | 1989-06-13 | Mazda Motor Corporation | Method of producing a spheroidal graphite cast iron |
RU2226570C2 (ru) * | 2001-04-17 | 2004-04-10 | Открытое акционерное общество "Икар" Курганский завод трубопроводной арматуры | Модификатор для стали |
RU2344180C2 (ru) * | 2007-02-21 | 2009-01-20 | Владимир Александрович Полубояров | Способ внепечного модифицирования чугунов и сталей |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011126787A (ru) | 2013-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4974591B2 (ja) | 黒鉛球状化剤およびこれを用いた球状黒鉛鋳鉄の製造方法 | |
JP2005514207A (ja) | 鋳鉄の後期接種用の接種物ペレット | |
JP7471078B2 (ja) | 軟化抵抗、強度と伸びのバランス、耐摩耗性に優れた多元系合金 | |
JP2021165436A (ja) | 微細球状黒鉛鋳鉄の金型鋳造品 | |
Lu et al. | Effects of La addition on the microstructure and tensile properties of Al-Si-Cu-Mg casting alloys | |
Samuel et al. | Effect of metallurgical parameters on the microstructure, hardness impact properties, and fractography of Al-(6.5–11.5) wt% Si based alloys | |
Razaq et al. | Influence of alloying elements Sn and Ti on the microstructure and mechanical properties of gray cast iron | |
JP4397872B2 (ja) | 鉄基高硬度ショット材およびその製造方法 | |
RU2443794C2 (ru) | Модификатор для сталей и сплавов | |
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 | |
RU2528488C2 (ru) | Модификатор для стали | |
JP6238114B2 (ja) | 高速度工具鋼、刃先用材料および切断工具、ならびに、刃先用材料の製造方法 | |
JP5490373B2 (ja) | 高硬度ショット材 | |
JP6710484B2 (ja) | 粉末高速度工具鋼 | |
RU2447176C2 (ru) | Модификатор для стали | |
El‐Fawkhry et al. | Effect of Ca–S i Modifiers on the Carbide Precipitation of As‐Cast Hadfield Steel | |
CN106435378B (zh) | 超级合金热作钢及其制备方法 | |
RU2547371C1 (ru) | Литейный сплав на основе титана | |
JP7178086B2 (ja) | 鋳鉄用黒鉛球状化剤 | |
RU2373290C2 (ru) | Модифицирующая смесь | |
RU2588965C1 (ru) | Способ модифицирования чугуна | |
RU2751503C1 (ru) | Модификатор | |
EP3187605B1 (en) | A hybrid aluminium bronze alloy and its preparation method | |
CA2815059A1 (en) | Material with high resistance to wear | |
CN110016624B (zh) | 一种镧变质高硬度合金及其铸造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20130514 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20140114 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140625 |