Сплав на основе железа для электронагревателей

Сплав на основе железа для электронагревателей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПЛАВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА ДЛЯ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ, содержащий никель , хрЬм, кремний, алюминий, элемент , выбранный из группы, содержащей редкоземельные металлы, и каль t rtrjMM 13 пвд«|. T.w; it:yf,j, IJ ««ЛМОГЕКА ций, о тл ич ающий ся тем, что, с целью уменьшения скорости изменения электросопрЪтивления при 1150°С и повышения срока службы электронагревателей, группа дополнительно содержит иттрий при следу1адем соотношении компонентов, мас.%: 19,5-22,0 Никель 19,0-21,0 Хром 2,0-2,7 Кремний 0,9-1,7 Алюминий Элемент, выбранный из группы, содержащей редкозе-. i мельные металлы 0,02-0,07 и иттрий (Л 0,01-0;05 Кальций Остальное Железо

(I% (t1) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК Ш С 22 С 38/42

>®re>easy

) " l ЕВП 4).

"" 1) ) Ож»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV GBMQETEJlbGTBY

19t5 22 0

19,0-21,0

2,0-2,7

0,9-1,7

0,02-0,07

0,01-0;05

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3467868/22-02 (22) 05.05.82 (46) 30,01.84. Бюл. Р 4 (72) Л. Л. Жуков, И. М. Племянникова, М. Н. Миронова, Д. С. Баркая, Ю. В. Иумков и Е. В. Буцкий (71) Центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина (53) 669.15(088.8) (56) 1. Патент ФРГ Р 1238675, кл. С 22 С 38/40, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 423876, кл. С 22 С 38/42, 1972. (54) (571 СПЛАВ HA ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА ДЛЯ

ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ, содержаций никель, хром, кремний, алюминий, элемент, выбранный из группы, содержашей редкоземельные металлы, и каль ций, отличающийся тем, что, с целью уменьшения скорости изменения электросопротивления при

1150 С и повышения срока службы электронагревателей, группа дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Никель

Хром

Кремний

Алюминий

Элемент, выбранный иэ группы, содержащей редкозе" мельные металлы и иттрий

Кальций

Железо

1070202

17-22

17-20

0 35-1,0

3,1-6,0

0,03

0 05-0,2

0 35-1,0

0,4-1,5

0,06-0,2

Остальное

19,5-22,0

19,0-21,0

2,0-2,7

Химический состав, мас.Ъ

РЗМ или

Сплав

АЕ

22,0 21,0 2,7 1,7 0,07

20,3 20,1 2,5 1,35 0,035

19,5 19„0 2,0 0,9 0,02

0,05

0,032

Ост °

0,01

Изобретение относится к черной металлургии, s частности к составам прецизионных сплавов на основе железа, содержащих никель и хряк, предназначенных для изготовления электронагревательных элементов, 5

Известен сплав Е13, содержащий, мас.%:

Никель 19,0-22,0

Хром 22,0-25,0

Кремний 1,5-2,5 10

Железо Ост аль ное

Недостатки сплава - высокая ско,рость изменения электросопротивления при работе нагревателей при температурах выше 1050ОС и низкий срок 15 службы нагревателей.

Наиболее близким по составу и достигаемым результатам к предлагаемому является сплав Г2), содержащий, мас.Ъ °

Никель

Хром

Кремний

Алюминий

Церий

Кальций

Марганец

Медь

Углерод

Железо

Недостатками известного сплава являются быетрое изменение электросопротивления и невысокий срок службы нагревателей при 1150 С.

Цель изобретения - уменьшение ско-35 рости изменения электросопротивления при 150 С и повышение срока службы электронагревателей.

Поставленная цель достигается тем, что в сплаве на основе железа для 40 электронагревателей, содержащем никель, хром, кремний алюминий, элемент, выбранный из группы, содержащей редкоземельные металлы, и кальций, группа дополнительно содержит 45 иттрий при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Никель

Хром

Кремний

Алюминий 0,9-1,70

Элемент, выбранный иэ группы, содержащей редкоземельные металлы и иттрий 0,02-0,07 .

Кальций 0,01-0,05

Железо Остальное

В качестве примесей сплав содержит мас.%:

Углерод Не более

Марганец Не более

Сера Не более 0,02 фосфор Не более 0,03

Содержание алюминия в сплаве в количестве 0,9-1,7% обеспечивает равномерное по глубине окисление металла при 1000-1150 С и отсутствие "горячих пятен", что улучшает временную стабильность электросопротивления при высоких температурах. Содержание алюминия более 1,7Ъ приводит к ухудшению технологической пластичности при холодном переделе металла на проволоку и ленту.

Содержание кремния в количестве

2,0-2,7Ъ обеспечивает образование в окалине прослойки из двуокиси кремния, улучшающей ее защитные свойства.

При меньшем его содержании. прослойки не образуется, что приводит к резкому снижению срока службы нагревателей. Содержание кремния более 2,7% приводит к потере технологической пластичности при горячей .дЕформации в результате образования более чем

15Ъ д -феррита.

Содержание редкоземельных металлов или иттрия в количестве 0,020,07% улучшает морфологию окалины, приводя в присутствии алюминия к повышению концентрации окислов кремния на границе металл — окалина.

Благодаря этому тормозится диффузия кислорода в сплав и обеспечивается длительное постоянство поперечного сечения изготовленного из сплава нагревателя в процессе работы при температурах до 1150 С.

В табл. 1 представлен химический состав сплавов, а в табл. 2 - свойства нагревателей, изготовленных из. сплавов указанных составов..

Таблица 1

10+0202

Таблица 2

Относительное удлинение, Ф

Удельное электросопротивление, мкОм-м, при ot." живучесть при 1175 С, Скорость изменения электросопротивления, %/ч при С

Сплав

1100

1150!

1,06

1,38

40 3

2160

1890

1,02

1,33

1415

1,27

0,98

23,3

1340

1,03

Известный волит осуществить замену высоконикелевого сплава Х20Н80 для нагревателей в действующем электротермическом оборудовании.

Экономический эффект от замены в электронагревателях известного сплава на предлагаемый за счет экономии никеля составит 2800 руб./т. !

Составитель В; Муравьев

Редактор A. Курах Техред С.Мигунова Корректор В. Гирняк

Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 30 3 5, Москва, Ж-35, Раушакая наб ., д. 4/5

Заказ 11649/28

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

О, 009,3

0,0106

0,0140

0 0150

Предлагаемый экономно легированный никелем сплав обладает более высокой технологической пластичностью, имеет меньыую скорость изменения электросопротивления в процессе работы при 1150ОС, что позволяет увеличить срок службы нагревателей в 1,1-1,6 раз.

Достигаемый уровень свойств позСрок службы нагревателя, ч-3 мм, при С