Жаростойкая сталь

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к литейной жаростойкой стали, работающей в агрессивных газовых средах при циклических температурно-силовых воздействиях. Сталь дополнительно содержит иттрий, ванадий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,22- 0,48

хром 24,6-29,5

кремний 0,71-1,34

марганец 0,29-0,52

алюминий 1,72-2,60

титан 0,16-0,49

никель 1,54-3,88

иттрий 0,19-0,56

ванадий 0,09-0,23

кальций 0,03-0,10

железо остальное. Цель изобретения - повышение прочности, термостойкости и окалиностойкости при температурах до 1373 К. Использование стали для отливки деталей теплоэнергетического оборудования позволяет повысить работоспособность котлоагрегатов ТЭС. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (д1) 4 С 22 С 38/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4321593/31-02 (22) 30. 10.87 (46) 07.05.89. Вюл. № 17 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Е.А. Платонов, В.А. Лютый, Г,Е, Федоров, А,Е. Кузьменко, Н.И. Тараненко, О.И, Андриенко, Г.С. Прокопчук и А,В, Шевченко (53) 669 . 14 .0 18 .85-194 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 117777662244, кл . С 22 С 38/ 18, 1966 .

Авторское свидетельство СССР

¹ 894013, кл. С 22 С 38/50, 1982. (54) ЖАРОСТОЙКАЯ СТАЛЬ (57) -Изобретение относится к области металлургии, в частности к литейной

Изобретение относится к металлургии, в частности к литейной жаростойкой стали, работающей в агрессивных газовых средах при циклических температурно-силовых воздействиях.

Целью изобретения является повышение прочности, термостойкости и окалиностойкости при температурах до 1373 К, Химический состав и результаты определения свойств сталей приведены соответственно в табл. 1 и 2.

Испытания образцов всех выплавленных сталей проводят по одинаковой методике.

Для испытаний на термостойкость применяют методику испытаний в режижаростойкой стали, работающей в агрессивных газовых средах при циклических температурно-силовых воздействиях. Сталь дополнительно содержит иттрий, ванадий и кальций при следующем соотношении компонентов,мас.% углерод 0,22-0,48; хром 24,6-29,5; кремний 0,71 — 1 34 марганец 0,290,52; алюминий 1,72-2,60; титан

О, 16-0,49; никель 1, 54-3,88; иттрий

О, 19-0,56; ванадий 0,09-0,23; кальций 0,03-0, 10; железо остальное.

Цель изобретения — повышение прочности, термостойкости и окалиностойкости при температурах до 1373 К.

Использование стали для отливки деталей теплоэнергетического оборудования позволяет повысить работоспособность котлоагрегатов ТЭС. 2 табл.

С: ме одностороннего нагружения в условиях теплосмен 773-1373 К. В качестве критерия оценки термостойкости сталей принято число циклов (теплосмен) до разрушения образца, усредненное по результатам 4-5 испытаний., Окалиностойкость сталей оценивают весовым методом по уменьшению массы, образцов после окисления в атмосфере. воздуха при температуре 1373 К в течение 100 ч непрерывно и в режиме: нагрев до 1373 К вЂ” выдержка 10 ч охлаждение с печью до 300 К вЂ” нагрев до 1373 K суммарное время выдержки при 1373 К 100 ч Параллельно испытывают по три образца каждого состава стали, 1477772

7С !

Т аблица 1

E T t t L l I l l"

Состав стали

С Cr Si Mn Al Ti Ni РЭМ, Y Ч Са

Известный

1 0,23

2 0,48

Предлагаемый

3 0,22

4 0,24

5 0,33

6 0,48

7 0,47

0 37 1 55 0 11 1 56

0,82 2,64 1,39 5,89

Остальное

24,2 2, 1

29,5 0,48

0,05

0,25 и

24,9 0,71

24,6 0,80

27,2 1,05

29,1 1,28

29,5, 1,34 и мg

lt

fl

«о»

0,29 1,72 0,16

0,32 2,60 0,20

0,41 2,26 0,35

0,50 1,72 0,48

0,52 2,56 0,49

1,58

3 64

2,78

1,54

3,88

0,03

0,09

0,07

0,05

0,10

0,19

0,52

0,39

0,22

0,56

0,09

0,21

0)17

0,11

0,23

Т аопицв 2 ермос тойость, ноичество циклов до азрушения) р в ревиме

73-1373 К

Временное сопротивление раз рыву, МПа) при температуре калиностойость, удельое умеиьйение ассы ав .100 ч воадухе)

/м . ч, в резиме

Состав

873 К 1073 K 1213 K

293 К

373 К 300»1373 Е

Известный

2

Предлагаемый

4

6

605 313 143 50

620 325 165 65,41

0)62 0)87

0,50 0,&0

0,58

0 39

0,43

0,52

0,48

645 385 220

670 396 250

676 405 245

666 3&3 243

686 4 1О 260

0,37

0,22

0,25

0,34

0,28

70.

76

83

74

51

63

59

54

Временное сопротивление разрыву при температурах 293, 873 и 1273 К . определяют на разрывной машине ГСМ-20 со специальной приставкой, позволяющей испытывать образцы при заданной температуре.

Для испытаний используют литые образцы стандартных размеров. Оценку предела прочности проводят по результатам испытаний трех образцов каждого состава.

Результаты испытаний показывают, что срок службы деталей из предлагаемой стали в 1,5-2 раза выше, чем у деталей, изготовленных из известной жаростойкой стали. Использование стали для отливки деталей теплоэнергетического оборудования (элементов экранной защиты) позволит повысить, работоспособность котлоагрегатов ТЭС.

Формула изобретения

Жаростойкая сталь, содержащая углерод, хром, кремний, марганец, алюминий, титан, никель, желез о, о тличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, термостойкости и окалиностойкости при температурах до 1373 К, она дополнительно содержит иттрий, ванадий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас. 7:

Углерод

Хром

15 Кремний

Марганец

Алюминий

Титан

Никель

20 Иттрий

Ванадий

Кальций

Железо

0,22-0,48

24)6 29)5

О, 71-1, 34

0,29-0,52

1,72-2,60

0,16-0)49

1,54-3,88

О, 19-0,56

0,09-0,23

0,03-0, 10

Остальное