Способ испытания жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов

Способ испытания жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЖАРОСТОЙКИХ И ЖАРОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ, «« .; 1 Ui -г, ,./; -, предназначенных для эксплуатации в высокотемпературных печах с контроля руемой углеродсодержащей атмосферой , заключающийся в том, что испытуемые образцы I подвергают воздействию углеродсодержащей атмосферы при температуре эксплуатации, охлаящают и определяют пригодность материала, к эксплуатации, о т л и 4аюши йс я тем, что, с целью сокращения времени испытаний, испытания проводят в два цикла, первый с вьщержкой в углеродсодержащей атмосфере или на воздухе в течение 1 5ч , второй - с такой же выдержкой в углеродсодержащей атмосфере, после каждого цикла определяют вес образцов и по изменению веса судят о при (Л годности материала к эксплуатации.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECllYSËÈН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I ! (21) 3557694/25-28 (22) 30 ° 12 ° 82 (46) 15,03,84. Вюл. 9 10 (72) Ю.Н. Тельнюк, И.В. Воронкнн, И.Д. Дорохов и A.Ï. Сеничев (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (53) 620.193.3(088.8) . (56) 1. Отчет Изучение влияния контролируемой атмосферы на срок службы нагревателей, футеровок и жаропрочных материалов в электропечах сопротивления. Отчет ВНИИЭТО, М., 1980, с. 54 (прототип). (54)(57) Спосов ИСПытАНИя жАРОСТОЙКИХ И ЖАРОПРОЧННХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ, „„SU„„I 080072 A предназначенных для эксплуатации в высокотемпературных печах с контроли руемой углеродсодержащей атмосферой, заключающийся в том, что испытуемые образцы i подвергают воздействию углеродсодержащей атмосферы при температуре эксплуатации, охлаждают и определяют пригодность материала к эксплуатации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени испытаний, испытания проводят в два цикла, первый— с выдержкой в углеродсодержащей атмосфере или на воздухе в течение 1

5 ч, второй - с такой же выдержкой в углеродсодержащей атмосфере, после каждого цикла определяют вес образ- Е

И цов и по изменению веса судят о пригодности материала к эксплуатации.

1080072

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытаний жаростойких и жаропрочных сталей,и сплавов, предназначенных для эксплуатации в высокотемпературных печах с контролируемой углеродсодержащей атмосферой.

Известен способ испытания жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов, предназначенных для эксплуатации в высокотемпературных печах с контролируемой углеродсодержащей атмосферой, заключающийся в том,что испытуемые образцы подвергают воздействию углеродсодержащей атмосфере при температуре эксплуатации не менее 2000 ч, охлаждают и после исследований определяют пригодность материала к эксплуатации С11.

Недостатком известного способа является его большая продолжительность (2000 ч ), Цель изобретения - сокращение времени испытаний.

Указанная цель достигается за счет того, что согласно способу испытаний жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов, предназначенных для эксплуатации в высокотемпературных печах с контролируемой углеродсодержащей атмосферой, заключающемуся в том, что испытуемые образцы подвергают воздействию углеродсодержащей атмосферы при темпеI ратуре эксплуатации, охлаждают и определяют пригодность материала к эксплуатации, испытания проводят s два цикла, первый — с выдержкой в углеродсодержащей атмосфере или на воздухе в течение 1-5 ч, а второйс такой же выдержкой в углеродсодержащей атмосфере., после каждого цикла определяют вес образцов и по изменению веса судят о пригодности материала к эксплуатации.

Способ основан на том, что жаростойкость и жаропрочность сталей и сплавов определяется характером образующихся на них окисных пленок.

Если эти пленки достаточно прочные, то они защищают сталь не только от дальнейшего окисления, но и от диффузии других компонентов внутрь материала. Если во время первого цикла испытаний с выдержкой в углерод« содержащей атмосфере на поверхности образцов образовалась защитная окисная пленка, то после второго цикла вес образцов не изменится.

Если же пленка не образовалась или не обладает защитными свойствами, то компоненты углеродсодержащей атмосферы и в первую очередь углерод диффундируют внутрь материала образцов и вес их продолжает увеличиваться, что свидетельствует о непригодности стали к эксплуатации.

Если первый цикл проводить с выдержкой на воздухе при температуре эксплуатации, то окисная пленка обязательно образуется, и если она является защитной, то после второго цикла испытаний вес образцов не изменится, а если образовавшаяся

10 окисная пленка защитной не является, то вес образцов изменится, и сталь нельзя рекомендовать к эксплуатации в данных условиях.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно взвешенные образцы . устанавливают в печь с контролируемой углеродсодержащей атмоСферой, нагревают до температуры эксплуатации и выдерживают 1-5 ч, При выдержке менее 1 ч окисная пленка не успевает образоваться полностью, а выдержка более 5 ч нерациональна, так как процесс образования защитной пленки на жаростойких и жаропрочных сталях в углеродсодержащей атмосфере, а тем более на возДухе, за это время завершается

Затем образцы резко охлаждают до

40 комнатной температуры и взвешивают.

Потом образцы вновь устанавливают в печь с углеродсодержащей атмосферой того же состава, что и в первом цикле, если его проводят не на воздухе, вновь выдерживают 1-5 ч, охлаждают и взвешивают. Если вес образца после повторного взвешивания не изменяется, то сталь может быть рекомендована к эксплуатации в данных условиях.

Пример. Исследуют стали марок Х15860Н и Х27Ю5. Образцы сталей в виде проволоки ф 2,5 мм и массой

45 до 1 Г помещают В электропечь на ходящуюся под протоком углеродсодержащей атмосферы — эндогаза следующего состава, Ъ:

Окись углерода 23

Водород 31

Азот 45 лропан-бутан для создания заданного (1,3%С 1 углеродного потенциала.

Образцы выдерживают 3 ч при темпе ратуре 1150 С, охлаждают в печи беэ доступа воздуха и взвешивают.

Привес образцов составляет

5,3 г/м для стали Х15860Н и 2,5 г/м для стали Х27В5. Затем проводят второй цикл испытаний аналогично лер60 вому и вновь взвешивают образцы.

После второго цикла привес для стали Х15Н608 составляет 13,5 г/м, а г для стали Х27Ю5 — 0,1 г/м . получен2 ные данные свидетельствуют о том, 65 что сталь Х15Н60Н непригодна для

1080072

Составитель Э. Карпиловская

Редактор М, Келемеш Техред B.далекорей Корректор И. Муска

Заказ 1328/45 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r, ужгород, ул. Проектная, 4 эксплуатации в данных условиях, а сталь Х27Ю5 может ° быть рекомендована к эксплуатации.

Изобретение резко сокращает время испытаний, а следовательно, и расход электроэнергии и углеродсодер. жащей атмосферы.