Литейная сталь

 

Изобретение относится к металлургии, в частности, к литейной коррозионно-эрозионной стали, используемой для изготовления проточной части химических насосов. Цель изобретения - повышение пластичности, ударной вязкости, литейно-технологических свойств и коррозионно-эрозионной стойкости. Сталь дополнительно содержит титан, ванадий, алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.% : углерод 0,02-0,07

кремний 0,2-1

марганец 0,2-1

хром 25-27

никель 9-11

молибден 2-3

медь 3,5-4

титан 0,35-0,5

алюминий 0,1-0,15

ванадий 0,3-0,5

железо остальное. Сталь может использоваться в качестве материала проточной части химических насосов, эксплуатирующихся в высокоагрессивных средах таких, как серная, фосфорная, азотная и другие кислоты, пульпы минеральных удобрений. 5 табл.

сОюз ООВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

5378 А 1 (19) (П) щ) С 22 С 38/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ Оса I (21) 4618238/23-02 1 (22) 21.10.88 (46) 15.08.90. Бюл. Ю 30 (72) В.И.Кузнецов, А.И.Поршнева, Ю.В.Пиндюрин, З.Г.Красникова, В.А.Швец, В.А.Калиниченко, B.Â.Äî6ðîлюбов, А.С.Зуева, Г.Ф.Толоконников, Ю.А.Костюкевич и В.А.Надеев (53) 669 ° 14.018.8-194 (088.8) (56) ЕПВ заявка N 0151487, кл. С 22 С 38/50, опублик. 1985. (54) ЛИТЕЙНАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к метал-лургии, в частности к литейной коррозионно-эрозионной стали, использу" емой для изготовления проточной части химических насосов. Цель изобреИзобретение относится к металлургии, а именно к стали, используемой для изготовления проточной части химических насосов, работающих на перекачивании высокоагрессивных сред со взвесями твердых частиц, таких как, фосфорная, серная, азотная и другие кислоты, пульпы минеральных удобрений.

Цель изобретения - повышение пластичности, ударной вязкости, литейнотехнологических свойств и коррозионно-эрозионной стойкости.

Проведены экспериментальные плав" ки сталей в высокочастотной индукционной печи с основной футеровкой, исследованы литейные, механические и коррозионные свойства опытных плавок в сравнении с оптимальным составом известной стали. тения - повышение пластичности, ударной вязкости, литейно-технологических свойств и коррозионно-эрозионной стойкости. Сталь дополнительно содержит титан, ванадий, алюминий при следующем соотношении компонентов,мас.3: углерод 0,02-0,07; кремний 0,2-1; марганец 0,2-1; хром 25-27; никель

9-11; молибден 2-3; медь 3.5-4; титан

0,35-0,5; алюминий 0,1-0, 15; ванадий

0,3-0,5; железо остальное. Сталь может быть использована в качестве метериала проточной части химических насосов, эксплуатИрующихся. в высокоагрессивных средах, таких как серная, фосфорная, азотная и другие кислоты, пульпы минеральных удобрений. 5 табл.

В табл. 1 приведены составы сталей (плавки 1-7 - предлагаемые, а плавка 8 - известная) °

В таблице 2 приведены результаты испытаний свойств опытных плавок в сравнении с известной в литом и термически обработанном состоянии.

Как видно из табл. 2, показатели пластичности и ударной вязкости во всех четырех состояниях материала у предлагаемой стали выше по сравнению с известной при практически одинаковой прочности.

В табл. 3 приведены литейные свойства сталей.

Из данных таол.3 видно, что по жидкотекучести предлагаемая сталь превосходит известную. Линейная усадка у обеих сталей одинакова.

3 1585378 4

В табг(. 4 и 5 приведены результаты марганец, медь, железо, о т л и ч акоррозионных испытаний (мм/год) пре- ю щ а я с я тем, что, с целью повылагаемой и известной сталей в экс- шения пластичности, ударной вязкости-, тракционной фосфорной кислоте (32,43- литейно-технологических свойств и

5 ная Р О3.) и в серной кислоте в состо- . коррозионно-эрозионной стойкости о в янии аустенизации (1100-1150 С, 2 ч, она дополнительно содержит титан, вода). ванадий, алюминий при следующем соКак следует из табл. 4 и 5, пред- отношении компонентов, мас.3: лагаемая сталь обладает высокой коррозионной стойкостью в таких агрес- Углерод ивных средах, как серная и экстрак- Кремний

1 ионная фосфорная (содержит примеси Марганец

10, F и др.) кислоты и в несколько Хром

Раз пРевоехоДит по стойкости извест- 15 Никель ную. Молибден

Применение предлагаемой стали поз- Медь воляет повысить эксплуатационную стой- Титан кость оборудования. Алюминий

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я О Ванадий

Литейная сталь, содержащая угле- Железо род, хром, никель, молибден, кремний, 0,02-0,07

0,2-1,0

0,2-1,0

25,0-27,0

9,0"11,0

2,0-3,0

3,5-4,0

0,35-0,5

0,1;0,15

0,3-0 5

Остальное

Табли ца 1

Химический состав, мас.Б

Элементы

0,06

1,18

1,05

24,98

5,5

2,48

1,5

0,2

0,025

0,04

1,5

-Остальное

Таблица 2

Составы

Состояние натериала

Иеханические свойства

4 5 6 7 8

" -1

85,5

Предел прочности при разрыве, кгс/ииз

Удлинение, Ударная вязкость, кгс. мlсиз

Твердость по Бринелю

Предел прочности при разрыве, кгс/ммз

Удлинение, 2

85,5 90,0

86,5 87,1

87,0

85,0 87,0

Литье

9,0 5,0

9,5

9,5 10,0

9,5

10,0

11,0

4,0 4,0 . 3,7 1,0

4,5

3,5

3,75

3,5

73,0

140 130

80,5

145

145

150

70,5

75,5

Нагрев до

1100-1150 С, выдержка 2 ч, охлаждение

15,0

20,5

21,0

20,0

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Молибден

Медь итан юминий анадий

Дзот

Сера

Фосфор

Кобальт

Железо

0,05 0,07 0,06

О 84 О 68 0 5

1,0 0,85 . 0,6

27,0 26,2 25,1

9,25 10,0 10,9

3,0 2,6 2,1

3,56 4,0 3,85

0 35 0,5 0,43

0,15 0,1 О, l2

0 48 О 31 О 6

0,025 0,025 0,025

0,03 0,03 0,03

Осталь- Осталь-Остал ное ное ное

0,02 0,055

0,8 0,2

0,7 0,73

26,0 27,0

9,85 9,0

2,5 2,6

3,5 3,65

0,48 0,5

0,15 0,15

0,5 0,4

0,02 0,025

0,025 0,03 ь- Осталь- Остал ное ное

0,055 0,06

1,0 0,8

0,73 0,2

26,8 25,0

9,75 11,0

2,0 2,4

3,65 3,7

0,38 0,35

0,15 0,12

0,3 0,33

0,02 0,02

0,03 0,03 ь-Осталь-Осталь ное ное

/

Продолжение табл.2

1585378 ч (>

4 1 5 ) 6 ) 7 (8

Составы

Состояние материала

Неханические свойства

1 ) в воде

18,0 17,0

20,0 12,0

130 96,0

95,0

130 125

97,0 88,0

Нагрев до

900 С, выдержка 2 ч, охлаждение в воде

4,0

3,0

2,5

l >0

0,5

l,0

1,0

l,0 87 ° 0

90,0

85;0

90,0

Нагрев до

600 С, выдержка 2 ч, охлаждение в воде

l0,0 8,5

1l,0

3,0

2,0

8,0

12,5

10,5

145

140

140

145

Таблица 3

Литейные свойства

Составы т

1 4 5 Е 7 ) 8

2,2-2,4 2,2-2,4 2,2гт2,4 2,2-2,4 2,2-2,4 2,2-2,4

700-750 690-717 695-710 690-720 685-710 450-550

1485-1500 1485-1500 14&5-1500 1485-1500 1485-. 1500 1450-1475

1570-1600 1570-1600 1570"1600 1570-1600 1570-1600

Табли ца 4

Составы

Экстракционная фосфорная кислота при температуре, С

ЮЮ Ю

70 80 90 100

Ударная вязкость, кгс м/смз

Твердость по Бринелю

Предел прочности при разрыве, кгс/ммз

Удлинение„ 2

Ударная вязкость, кгс.м/смз

Твердость по Бримелю

Предел прочности при разрыве> кгс/>вез

Удлинение, В

Ударная вязкость, кгс.м/смз

Твердость п6 Бринелю

Литейная усадка, .Б

Жидкотекучесть по спирали Кери при температуре заливки, мм

Температура плавления,оС

Температура заливки, С

2

4

6

О, 004

0,006

0,003

0,003

0,003

0,004

0,004

0,010

0,013

О, 015

0, 014 . 0,013

0,015

0, 019

0,016

0 043

О, 024

0,025

0,017

0,031

0,018

0,022

0,025

0 127

0,054

0,060

О, 033

О, 060

0,057

О, 041

О, 040

0,320

1585378

Таблица 5

153-ная Н SO при, С

93ь-ная H@SO+ при, С

353-ная H

Составы

60 80

60 80

Составитель В.Брострем

Редактор M.Ïåòðîâà Техред д.Олийнык Корректор Т.Малец

° .

Заказ 2306 Тираж 493 Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 е

2

0,005 0,007 0,008 0,011

0,004 0,008 0,005 0,009

0,006 0,008 0,004 0,008

0,010 0,021 0,041 0,076

0,279 0,314

0,252 0,341

0,240 0,245

О,518 0,652