Жаропрочная сталь
СОЮЗ СОВЕТСНИХ еа
РЕСПУБЛИК
„,ЯО, 1650762. А 1 (g))g С 22 С 38/58 рovgg
Fl Ф » а а » а»
>»а В1 1 4 - 1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕГ)ЬСТВУ
С5
Яч
CO ЭС5
ЬЭ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4696574/02 (22) 29.05.89 (46) 23.05.91. Бюл. Р 19 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И,П.Бардина, Научно-производственное объединение по тракторостроению "НАТИ" и Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (72) Е.В.Доронина, Н.Н.Козлова, Е.Н.Фуфаева, В,Б.Киреев, Ю,Н,Кармалин, К.А.Вернер, В.В.Михеева, В.П.Степанов, И.Н»Мелькумов, Т.Н,Касаточкина, А.И.Копенкин, Г.И.Писанов и Б.M.Ãàíçþê (53) 669.14 ° 018.85-194 (088.8) (56) Сталь 55Х20Г9АНЧ. ГОСТ 5632-72. (54) ЖАРОПРОЧНАЯ СТАЛЬ
- (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к жаропрочной леги-. рованной стали, предназначенной для изготовления выпускных клапанов карИзобретение относится к металлургии, в частности к жаропрочной легированной стали, предназначенной для изготовления выпускных клапанов карбюраторных и дизельных двигателей, работающих при повышенных температурах (600 — 800 С)>в продуктах сгора» ния этилированного бензина, содержащих окислы свинца, и в продуктах .сгорания дизельного топлива, содержащих окислы ванадия и соединения
Na 0,60; хром 20 - 24; марганец 8 - 11;никель 1 - 3; азот 0,30 - 0,60; молибден 0,5 - 1,5; ниобий 0,5 - 1,53 ванадий 0,5 - 1,5; цирконий 0,050,20; железо остальное при условии выполнения соотношений: молибден + ванадий + ниобий хром 0,20; углерод + азот = 0,9 — 1,1. 2 табл. Цель изобретения — повышение твердости и прочностных характеристик при температурах до 800 С, о коррозионной стопкости в продуктах сгорания топлива при сохранении технологичности. Введение тугоплавких пегирующих элементов молибдена, ниобия и ванадия при обеспечении соотношений мблибдеи + + aaaадий хром 3 1650762 4 0,20; углерод + азот = 0,9 — 1,1 способствует, помимо увеличения прочностных межатомных связей, изменению характера, распада пересыщен5 нога твердого раствора, изменению состава и морфологии упрочняющих карбидных и карбонитридных фаз - умень- - шению пластинчатых выделений по границам зерен. Это снижает вероятность возникновения трещин при работе клапана, проникновения продуктов коррозии через защитную окисную пленку на основе хрома в глубь металла и приводит в результате к улучшению служебных характеристик. Выплавку опытных вариантов стали проводят в индукционной печи емкостью 40 кг. Разливка металла проводится в слитки массой 17 кг. Слитки куют на прутки, температурный интервал ковки (1160 — 1180 С) - 850 С. Химический состав опытных плавок приведен в табл.1, результаты исследования механических характеристик, твердости и коррозионной стойкостив табл.2. Механические свойства определены в соответствии с ГОСТ 1497-84 и 9651-84, длительная прочность по ГОСТ 10145-81, твердость - по ГОСТ 9013-59 и 9012-59 на образцах после термической обработки: закалка с 1190 С, 30 мин, вода + старение при 750 С, 14 ч, воздух. Испытания на коррозионную стойкость проводят при 900 С тигельным методом с полным погружением образца в раплавы двуокиси свинца (РЬО ) или пятиокиси ванадия с добавкой 10Х 40 глауберовой соли (Na SO ). Стойкость стали против коррозии оценивают по величине потерь. Общая продолжительность пребывания образца в расплаве 135 мин (три цикла по 45 мин). После каждого .цикла нагрева продукты коррозии удаляют механическим путем и взвешивают образец. Результаты подсчитывают как среднее из трех циклов каждого образца для трех образцов каждой плавки. Предлагаемая сталь имеет по, сравнению с известной более высокий уровень прочностных характеристик при комнатной и рабочей температурах и коррозионную стойкость в продуктах сгорания топлива при сохранении технологичности. Применение стали позволяет увеличить ресурс работы выпускных клапанов. Формула изобретения Жаропрочная сталь, содержащая углерод, хром, марганец, никель, азот, железо, о т л и ч а ю щ а я " с я тем, что, с целью повышения твердости и прочностных характеристик при температурах до 800 С, коррозионной стойкости в продуктах сгорания топлива при сохранении технологичности, она дополнительно содержит молибден, ванадий, ниобий, цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.Х! Углерод 0,50-0,60 Хром 20 — 24 Марганец 8 - 11 Никель 1-3 Азот 0,30-0,60 Молибден 0,5-1 5 Ниобий 0,5-1,5 Ванадий О, 5-1, 5 Цирконий 0,05-0,20 Железо Остальное при условии выполнения соотношений: молибден + ванадий + ниобий хром 0,20; углерод + азот = 0,9 — 1,1. )650762 Таблица ! Содеряание компонентов, мас.Х Сталь С Ип Ct Ni Но >ъ > N >а Ho+V+Nb С + 8 Сг Предлагаемая 1 О, 50 8, О 21,0 1, О 0,50 0,80 0,80 0,05 0,4 Осталь О, 100 0,9 ное 0,50 ° > н 24,0 3 0,60 9,0 0>9 1 50 О 15 О 30 2 5 . 1 40 0 70 20,9 ° I 0,60 0,50 0,12 2 1 1 20 О 50 4 0,50 8>5 0,55 9>2 21,3 2,5 1>1О 0,90 0>80 0,08 н 0>43 Иэвестная 6 0,98 н 21,5 0,55 9,5 3,6 0,43 Т ° блиц ° 2 Предлагая- 1 20 ма я 600 800 775 10,0 559 15,0 435 382 24 8 125 2400 450 39 269 217 420 440 2 20 800 825 12,5 579 18, 2 445 402 25 3 130 42 293 235 2 700 550 3 20 800 845 9,5 598 13,0 450 43 302 2900 600 4 20 800 430 785 12, 5 569 16, 7 440 392 25 1 125 4! 269 2500 480 815 13,1 588 17, 0 445 412 26 О 42 229 430 В0О 2650 530 19,5 343 29,3 370 24S 3S ° 7 12О 3&0 31 347 9Ф4 Иэвестная &00 7fO 3 200 Заказ 1587 Тира!к 402 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.У!кгород, ул. Гагарина, 101 2 0,60 . 11,0 20,0 3,0 1,50 1,50 1,00 0,20 Примечание. В предлагаемой стали монет быть в качеств> примеси кремни» яо 0,8 мвс.3 Составитель В. Брострем Редактор Н.Тупица Техред Д.олийнык Корректор С.1!1екмар О>200 0 150 О, 105 0,131
