Патент на изобретение №2184791

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2184791 (13) C1
(51) МПК 7
C22C35/00
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 10.05.2011 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2001103397/02, 05.02.2001

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

05.02.2001

(45) Опубликовано: 10.07.2002

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 645975, 05.02.1979. SU 565946, 17.08.1977. SU 894011, 30.12.1981. SU 855047, 15.08.1981. SU 429127, 17.10.1974.

Адрес для переписки:

680035, г.Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136, ХГТУ, отдел интеллектуальной собственности, Проректору по научной работе профессору Б.С.Задохину

(71) Заявитель(и):

Хабаровский государственный технический университет

(72) Автор(ы):

Григорьев В.М.,
Белоус Т.В.

(73) Патентообладатель(и):

Хабаровский государственный технический университет

(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


Лигатура, включающая цирконий, кремний и железо, отличающаяся тем, что она 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

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2


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


Categories: BD_2184000-2184999