Патент на изобретение №2184791
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЛИГАТУРА
(57) Реферат: Изобретение относится к металлургии и машиностроению и может быть использовано при производстве отливок из чугуна и стали с улучшенными физико-механическими свойствами. Предложена лигатура, содержащая кремний, цирконий, железо и дополнительно вольфрам, алюминий, магний и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: кремний 27-35; цирконий 19-38; вольфрам 0,3-28; алюминий 3-6; магний 2-5; кальций 0,1; железо – остальное. Техническим результатом изобретения является возможность использования лигатуры для раскисления, модифицирования и легирования стали, модифицирования и легирования чугуна в отливках. 5 табл. Изобретение относится к металлургии и машиностроению и может быть использовано при производстве отливок из чугуна и стали с улучшенными физико-механическими свойствами. Известна лигатура для улучшения свойств стали (а.с. 855047) следующего состава, вес.%: РЗМ – 15-30 Цирконий – 20-35 Кремний – 25-40 Алюминий – 1-6 Кальций – 0,8-5 Магний – 0,5-5 Железо – Остальное Недостаток лигатуры состоит в повышенном содержании РЗМ, что ограничивает ее применение. Известен сплав для модифицирования быстрорежущей стали (а.с. 565946) следующего состава, вес.%: Цирконий – 30-50 Кремний – 20-35 Кальций – 5-15 Магний – 2-10 Алюминий – 1-5 Азот – 3-15 Железо – Остальное Недостатком указанного сплава является наличие в нем большого количества азота, что ограничивает область применения сплава. В качестве прототипа принят модификатор для улучшения свойств чугуна (а. с. 645975), следующего состава, вес.%: Кремний – 33-65 Цирконий – 12-25 Марганец – 7-11 РЗМ – 5-18 Барий – 1-6 Стронций – 0,2-5 Железо – 5,8-6,3 Недостатками данного модификатора являются невысокие механические свойства чугуна, недостаточное графитизирующее действие при высоких скоростях охлаждения отливок, например, при литье в кокиль, и, как следствие, ограниченное применение. Задачей изобретения является расширение области применения лигатуры для стали, чугунов и цветных сплавов, использование ее для раскисления, модифицирования и легирования стали, модифицирования и легирования чугуна в отливках. Техническим результатом изобретения является получение лигатуры, используемой для раскисления, модифицирования и легирования чугуна и стали, повышение их механических свойств. Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемая лигатура, содержащая кремний, цирконий и железо, дополнительно содержит вольфрам, алюминий, магний и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: Кремний – 27-35 Цирконий – 19-38 Вольфрам – 0,3-28 Алюминий – 3-6 Магний – 2-5 Кальций – 0,1 Железо – Остальное В качестве исходного материала использовали циркониевый концентрат (преимущественно бадделеит) Алгоминского месторождения (Хабаровский край) состава, указанного в табл. 1 и вольфрамовый концентрат (шеелит) Лермонтовского месторождения (Хабаровский край) состава, указанного в табл. 2. Пример 1. Изготовление лигатуры. В дуговой двухфазной электропечи в футерованном графитовом тигле алюмотермическим способом выплавляют лигатуру на шихте, состоящей из циркониевого концентрата, алюминиевой стружки, ферросилиция и известняка. Шихта вводится по ходу плавки. По окончании ввода шихты расплав перегревают в течение 5-7 мин. Плавку ведут на “блок”. Слиток лигатуры отделяют от шлака и дробят до кусков размерами 5-10 мм. Температура плавления лигатуры составляет 1160-1190oС. Состав, полученный по данному примеру, приведен в табл. 3 (состав 4). Чугун состава 3,0-3,3% С; 1,7-2,0% Si; 0,4-0,5% Mn; до 0,1% Р и до 0,03% S выплавляют в индукционной печи ИСТ-0,06, лигатуру состава 4 вводят в печь после расплавления и заливают пробы цилиндрической формы диаметром 30 мм в сухие песчаные формы. Исследуют удельный вес, твердость, прочность на разрыв и структуру. Количество лигатуры варьируют в пределах от 0,1 до 3,0%. Результаты испытаний приведены в табл. 4. Пример 2. В дуговой электропечи алюмотермическим способом выплавляют лигатуру на шихте, состоящей из циркониевого и вольфрамового концентратов, ферросилиция, алюминиевой стружки и известняка состава 5, приведенного в табл. 3. Сталь 3 выплавляют в печи ИСТ 0,06 с кислой футеровкой. Лигатуру в количестве 0,05-0,5 мас.% вводят в печь перед выпуском. В песчаные формы отливают клиновые пробы на механические испытания, исследуют ударную вязкость, прочность на разрыв и твердость. Результаты исследований приведены в табл. 5. Формула изобретения
Кремний – 27-35 Цирконий – 19-38 Вольфрам – 0,3-28 Алюминий – 3-6 Магний – 2-5 Кальций – 0,1 Железо – Остальное РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 06.02.2003
Номер и год публикации бюллетеня: 8-2004
Извещение опубликовано: 20.03.2004
|
||||||||||||||||||||||||||
