Жаропрочная сталь

Жаропрочная сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к жаропрочной литой стали, предназначенной для эксплуатации при повышенных температурах до 900°С в условиях стационарных и циклических температурно= силовых воздействий в окислительных и восстановительных средах. Цель изобретения - повышение жаропрочности и термостойкости при сохранении уровня жаростойкости. Сталь дополнительно содержит ниобий, бор, иттрий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,4-0,7, кремний 0,5-1,5, марганец 15-20, хром 18-23, никель 4-7, ванадий 0,15-0,5, ниобий 0,1-0,3, титан 0,05-0,15, азот 0,3-0,5, иттрий 0,05-0,3, бор 0,001-0,015, железо остальное, при условии, что сумма нитридообразующих элементов к азоту регламентируется соотношением N*ЭКВ-0,5-1 (ВАНАДИТ+ТИТАН+НИОБИЙ). Применение стали позволит увеличить срок службы оборудования в 1,5 раза. 2 табл.

СОЮЗ COBETCHHX.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (А) 4 С 22 С 38/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4319217/31-02 (22) 26.10.87 (46) 30.05.89. Бюл. 1(.- 20 (71) Институт проблем литья AH УССР (72) Ю.З.Бабаскин, С.Я.Нипицын, В.Н.Костяков, Т.Н.Иваницкая, А.С.Житник, Л.M.Êèðøoí, В.А.Руденко и А.А.Радченко (53) 669.14.018.85-194(088.8) (56) ГОСТ вЂ” 2176-77, Сталь

45Х17Г13Н31ОЛ.

Патент Японии Р 51-29972, кл. С 22 С 38/58, 1976. (54) ЖАРОПРОЧНАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к жаропрочной литой стали, предназначенной для эксплуатации при повышенных температурах до 900 С в условиях стациоИзобретение относится к металлургии, в частности к жаропрочной литой стали, предназначенной для эксплуатации при повышенных температурах (до 900 С) в условиях стационарных и циклических температурно-силовых воздействий в окислительных и восстановительных средах.

Цель изобретения — повышение жаропрочности и термостойкости при сохранении уровня жаростойкости.

Сумма нитридообразующих элементов к азоту регламентируется соотношением

Мз„в =0,5-1 (ванадий+титан+ниобий), Соблюдение указанного соотношения позволяет избежать возникновения ло2 нарных и циклических температурно-силовых воздействий в окислительпых и восстановительных средах. Цель изобретения — повышение жаропрочнос- . ти и термостойкости при сохранении уровня жаростойкости. Сталь дополнительно содержит ниобий, бор1 ит» трий при следующем соотношении компонентов, мас.7,: углерод 0,4-0,7; кремний 0,5-1,5; марганец 15-20; хром

18-23; никель 4-7; ванадий 0,15-0,5; ниобий 0,1-0,3; титан 0,05-0,15, азот 0,3-0,5, иттрий 0,05-0,3, >бор

0,001-0,015; железо остальное, при условии, что сумма нитридообразующих элементов к азоту регламентирует- с, 3

Ю ся соотношением И „в = 0,5-1 (ванадий+

+титан+ниобий) . Применение стали позволяет увеличить срок службы оборудования в 1,5 раза. 2 табл. С: кальных пересьш(ений микрообъемов металла азотом с выделением его в газообразной форме при Из ц f (ванадий+

+титан+ниобий) и выделения нитридных фаз в виде скоагулированных крупных частиц, играющих роль концентраторов напряжений и надрезов при N „ 0,5 (ванадий+титан+ниобий). Были выплавлены известная и предлагаемая сталь (табл, 1).

На образцах в литом состоянии, вырезанных из трефовидных и клиновых проб, определяется жаростойкость при

t=900 Ñ в течение 100 ч, термостойкость — по количеству циклов до появления первой трещины (длительность

3 1 4829 цикла 5 мин, температура нагрева образца 1000 С, охлаждение в воде).

Жаропрочность определяется временем до разрушения при с 700 С и нагруз5 ке 15 кг/мм .

Данные приведены в табл. 2.

Жидкотекучесть предлагаемой стали составляет 187, мм при определении методом вакуумного всасывания в квар- 10 о цевые трубки ф 3 мм при t=1560 С, разряжение всасывания составляет

200+5 мм рт.ст.

Предлагаемая сталь, по сравнению с известной имеет выше жаропрочность, 15 время до разрушения при испытаниях литых образцов возрастает в 1,5-2,0 раза за счет реализации процессов модифицирования и улрочнения нитридными фазами, уменьшения физико-меха- 20 нической неоднородности, обладает более высокой термостойкостью (1,21,5 разя) и такой же жаростойкостью.

Формула изобретения

Жаропрочная сталь, содержащая yr- 25 лерод, кремний, марганец, хром, ни74

4 кель, ванадий, титан, азот, железо, отличающая ся тем, что, с целью повышения жаропрочности и термостойкости при сохранении уровня жаростойкости, она дополнительно содержит ниобий, бор, иттрий при следующем соотношении компонентов, мас. :

Углерод 0,4-0,7

Кремний 0 5-1,5

Иарганец 15,0-20,0

Хром 18,0-23,0

Никель 4,0-7,0

Ванадий 0 15-0 5

Титан 0,05-0,15

Азот 0,3-0 5

Ниобий 0,1-0,3

Иттрий 0,05-0,3

Бор 0,007-0 015

Железо Остальное при условии, что сумма нитридообразующих элементов к азоту регламентируется соотношением:

N =О 5-1 (ванадий+титан+ниобий)

gee

1 31! !

1 !! ю е о е а а а о о о о g o а а а о о о о.о 0

° ФЧ Ф Ъ

В I a .о о о

ih л A о о а В а о о о

ФЧ а а о о еч е а а ° о о о о о о

° б а .э ю л о î о б В ° в î m

N CV о e o л а В б о о о

1482974 и

О а о а с Ъ

В ь

Ф Ъ

В о. сО

tV а о

М\

CV а о о а

СЧ

СЧ мь. а

CO сч

Ф а л л о

4М ю

О о ф В а

Л 3О о

О а о о а мз ю о. м л л

° а о о е л о- о о а ь о о о а а оо о

° CV а ° В

° °

1482974

Та бл ица 2

Термостойкость, количество

Жаростойкость, скорость окислеСталь циклов до появления трещины ния, г/мм ч

Т=900 С

620

40,0

0,162

58

79

0,161

0,160

0,161

912

780

Составитель В.Брострем

Редактор M.Ïåòðîâà Техред Л.Сердюкова . Корректор А.Обручар

Заказ 2787/22

Тираж 57.6

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óêãîðîä, ул. Гагарина,101

Известная

Предлагаемая

3

Жаропрочность Т=

=700 С

=15 кг/мм