Модификатор для быстрорежущей стали

 

Сущность изобретения: модификатор для быстрорежущей стали, содержит мас.%: никель 61 - 67; кремний 12 - 14; РЗМ 4 - 6; кальций 4 - 6; алюминий 4 - 6; железо - остальное. Модификатор обладает высоким коэффициентом усвоения элементов, характеризуется отсутствием пироэффекта при его производстве. Модифицирование стали Р18 позволяет повысить ее пластичность при высокой температуре. 2 табл.

Изобретение относится к металлургии сплавов, в частности к производству лигатур, содержащих никель, кремний, кальций, редкоземельные металлы, железо, и используемых для модифицирования быстрорежущих сталей.

Широко известны в металлургии сплавы, содержащие никель, кремний, кальций, магний, редкоземельные металлы, железо, которые используются для модифицирования и микролегирования чугуна и стали.

Из описанных в литературе сплавов по составу компонентов наиболее близок к предложенному модификатор, содержащий, мас.

бор 2 20 РЗМ 5 35 хром 5 20 кремний 6 40 алюминий 0,2 8 кальций 0,2 2 железо 1 12 углерод 0,03 0,3 никель остальное Указанный модификатор имеет низкое усвоение легирующих элементов и не позволяет получить сталь с минимальной величиной зерна для обеспечения эффекта сверхпластичности.

Целью изобретения является создание модификатора с повышенным коэффициентом усвоения элементов, а также повышение горячей пластичности быстрорежущей стали за счет измельчения зерна при модифицировании расплава.

Увеличение температуры плавления модификатора достигается за счет использования в составе модификаторе интерметаллидного соединен с наиболее высокой температурой плавления, (Ni₃Si), а повышение плотности за счет уменьшения легких элементов (B,Cr,Si) и увеличения тяжелых, а именно никеля.

Повышение горячей пластичности быстрорежущей стали обеспечивается за счет рафинирования границ зерен аустенита и измельчения структуры путем введения более высокого по сравнению с прототипом содержания кальция.

Изобретение осуществляется следующим образом: для определения горячей пластичности быстрорежущей стали Р18, обработанной с помощью модификатора предложенного состава и прототипа, были изготовлены три модификатора, содержащие компоненты на нижнем, среднем и верхнем уровне, а также две смеси, содержащие компоненты в запредельном интервале.

Для получения модификатора была использована технология, заключающаяся в выплавке в высокочастотной печи наиболее тугплавкой основы на базе Ni-Si-Сa, последующем принудительном вводе РЗМ с помощью металлической штанги и вводе алюминия.

Модифицирование расплава быстрорежущей стали Р18 производилось при переливе из индукционной печи в разливочный ковш. Модификатор вводился в количестве 0,5% от жидкого металла.

Химический состав модификаторов приведен в таблице 1.

Коэффициент усвоения элементов и горячая пластичность стали Р18, полученной с использованием указанных модификаторов и модификатора-прототипа, приведены в таблице 2.

Как видно из таблицы 2, быстрорежущая сталь Р18, обработанная модификатором предложенного состава, имеет более высокую горячую пластичность, чем при модифицировании с помощью прототипа. Предложенный модификатор обладает более высоким коэффициентом усвоения элементов по сравнению с прототипом.

Таким образом, проведенный анализ и испытания подтверждают, что предлагаемое решение соответствует критериям новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости.

Формула изобретения

Модификатор для быстрорежущей стали, содержащий никель, кремний, редкоземельные металлы, кальций, алюминий и железо, отличающийся тем, что он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.

Никель 61 67
Кремний 12 14
Редкоземельные металлы 4 6
Кальций 4 6
Алюминий 4 6
Железо Остальное