Сталь
Патент 870481
Авторы
Классы МПК
Сталь
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалнстмческна
Республик
< 370481 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (5I)M. Кл. (22)Заявлено 21.12.79 (21) 2857826/22-02
С 22 С 38/46 с присоединением заявки №вЂ” (28) Приоритет еввудврстаиеый кемитет
СССР
Io делам изобретений н открытий
Опубликовано 07.10.81. Бюллетень № 37
Дата опубликования описания 07.10.81 (53) УД К669.14.
018.52.7 — 194 (088.8) А. К. Шурин, В. Е. Панарин и А. Н. Мак ркин
Институт металлофиэики АН Украинской CCPf (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (S4) СТАЛЬ
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к сталям, используемым для изготовления износостойких деталей, работающих в водородсодержащих средах (например, втулки гидронасосов, работающих в паре с капроновым вкладышем) .
Широко известные в металлургии нержавеющие стали о высоким содержанием хрома, например
ЗХ13, 4Х13, обладают высокой коррозионной стойкостью, но низкой износостойкостью в сре- 1< дах, содержащих водород (1).
Известна сталь, содержащая, вес.%:
Углерод 0,8 — 1,2
Хром 16,5 — 17,5
Никель 4 — 5
Медь 3,5-4,5
Ванадий 3,5 — 4
Кремний до 0,8
Марганец до 0,8
Железо Остальное (2).
Сталь характеризуется высокой износостойкостью и хорошими антикоррозионными свойствами и может быть использована для.изготовления режущего инструмента, работающего в тяжелых условиях.
Недостатком стали является низкая износостойкость в водородсодержащих средах.
Известная сталь по технической сущности и достигаемому эффекту является наиболсс близкой к описываемому по данному изобретению стали.
Целью изобретения является повышение износостойкости стали в водородсодержащих средах.
Для достижения этой цели описываемая сталь содержит железо, углерод, хром, никель, медь, ванадий при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0,8 — 2,9
Хром 14 — 17,6
Ванадий 3,2 — 12,1
Медь 0,5 — 2
Никель 13,1 — 15,6
Железо Остальное
Состав сплава выбран таким образом, что никель, хром и медь растворяются в железе, .образуя коррозионностойкую, устойчивую про870481 тив растрескивания в водороде металлическую аустенитную матрицу. Ванадий и углерод соединяются между собой в соотношении, отвечаняцем соединению ЧС, которое и придает ста ли высокую износостойкость при трении в водородсодержащих средах.
Для получения стали было приготовлено пять смесей компонентов, состав которых приведен в таблице.
Все сплавы, приготовленные в лабораторной электродуговой печи, на медном водоохлажденном полу, имели следующие характеристики износостойкости при трении в водороде:
Испытания проводились в среде газообразного водорода при следующих режимах: .Температура испытания 20 С
Удельное давление 200 кг/см
Износ в водороде на пути трения (в мм)
725 м
Индекс ава
Состав, вес.%
Ni S
Си
Fe Ti
11 1
13,7 — — ост. — — е0,042
13,4 — — ocr. — — 0,080
14,1 — — ост. — — 0,063
15,6 — — ocr. — — 0,090
13,1 — . — ост. — — 0,034
6 Известная по патенту
Японии 16,5 3,5
0,8 0,8 ост.
0,6
0,8 3,5
7 "3X13" 13
0,51
0,3 ост.
Ванадий
Медь
Никель
Железо
3,2 — 12,1
0,5 — 2
13,1 — 15,6
Остальное
Сталь, содержащая углерод, хром, никель, ванадий, медь и железо, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения износостойкости в водородсодержащих средах, она содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%:
Углерод 0,8 — 2,9
Хром 14 — 17,6
ВНИИПИ Заказ 8680/54 Тираж 684 Подписное
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4
1 ХТН 1 15,4 11,7 2,7 0,5
2 ХТН 2 . 15,1 11,4 2,7" 2,0
3 ХТН 3 15,8 8,9 2,1 1,0
4 ХТН 4 17,6 3,2 0,8 1,5
5 ХТН 5 14,0 12,1 2,9 0,8
Формула изобретения
Путь трения 725 м
Скорость трения 0,07 м/сек
Давление водорода избыточное 1 атм.
Высокая износостойкость стали позволяет продлить срок службы изготовленных из нее деталей, подвергающихся интенсивному износу в среде водорода и уменьшить число ремонтов оборудования.
1п Добавка к предлагаемои стали меди в количестве от 0,5 до 2 c снижает твердость и улучшает обрабатываемость. Детали из такой стали можно изготовлять путем литья с последующей механической обработкой резанием.
Ф
Увеличение содержания меди свыше 2, нецеле сообразно, поскольку при этом наблюдается резкое снижение износосгойкости в водороде.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. ГОСТ 5632 — 72.
2. Патент Японии No 49 — 42570, кл. 70 J172,,опублик. 15.11.74.