Жаростойкая сталь
Изобретение относится к черной металлургии и касается материала паровых плит термических печей, якорей дистанционирования труб конвентивных поверхностей нагрева. Цель изобретения - повышение жаростойкости стали при 1200°С. Жаростойкая сталь дополнительно содержит кремний и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,02-0,2 алюминий 6-10 кремний 1,0-2,5 цирконий 0,1-0,2 титан 0,05-0,8 кальций 0,3-0,5 железо - остальное. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (l9> (ill (511 4 С 22 С 38/14
I с
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Я, i
К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4371101/23-02 (22) 26.01.88 (46) 23.10.89, Бюл. Ф 39 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения пЦНИИТМАшп (72) В.А. Таржуманова, А,В. Рябченков, И.Р, Крянин, Е,В. Кузнецов, И.Л. Харина, Г.В. Мухопад, Н,В. Бугай, Г.И. Курьппко, Ф.П. Цырульник и Н.М. Кононченко (53) 669.14.018.85-194(088.8) (56) Патент США Ф 2387980, кл. 75-124, 1957.
Патент США 1(- 2987394, кл. 75-124, 1959.
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к жаростойкой стали для работы при 1200 С, например, в качестве материала подовых плит термических печей, якорей дистанционирования труб конвективных поверхностей нагрева, а также нагревательных элементов. с
Целью изобретения является повышео ние жаростойкости при 1200 С.
Химический состав сталей приведен в табл. 1 (плавки 1-3 отвечают химическому составу предлагаемой стали, плавка 4 — известная сталь).
Испытания на жаростойкость проводят на цилиндрических образцах размером ф10Х20 мм. Образцы вырезают иэ кованых заготовок ф 13 мм, Температура испытаний 1200 С, продолжительность 500 ч. Испытания проводят
2 (54) ЖАРОСТОЙКАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к черной металлургии и касается материала паровых плит термических печей, якорей дистанционирования труб конвентивных поверхностей нагрева. Цель изобретения — повышение жаростойкости стали при 1200 С, Жаростойкая сталь дополнительно содержит кремний и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.Х: углерод 0,02-0,2; алюминий 6-10; кремний 1,0-2,5; цирконий 0,1-0,2; титан 0,05-0,8; кальций
0,3-0,5; железо — остальное. 2 табл. в среде спокойного воздуха. Перед испытанием образцы проходят предварительную подготовку: измерение диаметра и высоты с точностью +0,1 мг, обезжиривание поверхности этиловым спиртом, просушивание и взвешивание на аналитических весах с точностью
+О, 1 мг. Испытания проводят в электропечи сопротивления с силитовыми нагревателями. Подготовленные к испытанию образцы помещают в алундовые тигли (по одному образцу в тигель) . Тигли с образцами подвешивают на платиновой проволоке в реакционную зону печи, после чего печь включают на нагрев, Отсчет времени испытаний ведут, с момента достижения заданной температуры. После окончания испытаний печь отключают, образцы охлаждают до комнатной температуры. Да1916506
25
0,02-0,20
6-10
1,Π— 2,5
0,1-0,2
0,О5-О)8
0,3-0,5
Ос тальное
Таблица1
Содержание элементов, мас, 7:
Сталь Плавка
Zr Ti. Ca Cr с А1 1 Я Nb I )е
О) 02 6,0 2,5 0,1 0,05 0,3
ОстальПредла- 1 гаемая ное
0,7 0,43
0,8 0,5
0,14 9,2 1,8 0,12
02 100 1,О 02
Извес тв
1,О
4,5
О, 18 5,4 — 2,5 ная
Ф
Предлагаемая сталь может содержать примеси, мас.7.: сера до О, 025; фосфор до О, 025, лее образцы взвешивают на аналитичсских весах и определяют разность массы образцов до и после испытаний. Жаростойкость сталей оценивают по весовому показателю (увеличению массы оба разца), выраженному в мг/см
Коррозионные испытания в З -ном водном растворе поваренной соли проводят при 20 С в течение 1000 ч, Подготовку образцов осуществляют в том же порядке, что и при испытании на
) жаростойкость. Испытания проводят в открытом сосуде при полном погружении образца в коррозионный раствор, при этом образцы подвешивают на капроновой нити. Коррозион стойкость в
3%-ном водном растворе поваренной соли оценивают по десятибальной шкале» для чего определяют глубинный показа— тель коррозии путем пересчета показателя убыли массы по формуле
Км 8) 76 мм/г
РМе где К „„ — скорость коррозии, г/м, ч;
t ìå плотность металла, г/см з
Фазовый состав оксидных пленок, образующихся на исследованных сталях, определяют методом ре»а гелос труктурв ного анализа.
В табл. 2 приведены результаты испытаний на жаростойкость при
1200 С в среде спокойного воздуха.
Рентгеноструктурньм анализом ус тановлено, что на предлагаемои стали образуется оксидная пленка, состоящая преимущественно из оксидов алюминия и кремния. Наличие защитной пленки на металле обеспечивает высокую жаростойкость предлагаемой стали при
1200 C.
При испытании предлагаемой стали в
37.-ном водном растворе поваренной со5 о ли при 20 С получены следующие результаты: коррозионные потери металла за 1000 ч испытания 4 мг/см ) при пересчете показателя убыли массы глубинный показатель коррозии 0,05 мм/г, в соответствии с десятибальной шкалой коррозионной стойкости металлов предлагаемая сталь относится к группе стойкие (балл 4).
Предлагаемая сталь обладает более высокой жаростойкостью при 1200 С по сравнению с известной сталью.
Предлагаемая сталь технологична при и=1готовлении литых и горячедеформированных деталей.
Ф о р м у л а и з о 6 р е т е н и я
Жаростойкая сталь, содержащая углерод) алюминий, цирконий, титан, железо, о т л и ч а и щ а я с я тем, что, с целью повышения жаростойо кости при 1200 С, она дополнительно содержит кремний и кальций при сле— дующем соотношении компонентов, мас, 7., .
Углерод
Ал1 миний
Кремний
Цирконии
Титан
Кальций
Железо
1516506
Таблица2
ТемпеСталь
ПлавУв елич ека ра тура, С
Предлагаемая
Извест4 1200
84,5
1,69
500 ная
Составитель В, Брострем
Редактор Н. Рогулич Техред Л.Олийнык Корректор М. Максимишинец
Заказ 6351/25 Тираж 576 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óàãoðîä, ул. Гагарина,101
1 1200
2 1200
3 1200
Продолжительность испытаний,ч
500 ние массы образцов, мг/см
23,8
19,6
26,4
Скорость коррозии г/м ч г
0,476
0,392
0,528
