Жаропрочная сталь
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
