Способ термической обработки жаростойких сплавов

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству жаростойких сплавов, и может быть использовано для эксплуатации изделий в окислительных средах при высоких температурах. Целью изобретения является повышение жаростойкости сплавов за счет формирования многослойного оксидного покрытия. Способ предусматривает нагрев сплавов системы железо-хром-алюминий-кремний электроконтактным методом с частотой тока 10 -105 Гц. Для снижения расхода электроэнергии электроконтактный нагрев до температуры Кюри ведут на частоте 50 Гц. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

C ÝÖÈÀËÈÑTÈ×ÅÑÊÈX

РЕСПУБЛИК (я}5 С 21 D 1/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ГЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР..М 1,1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4656255/02 (22) 26.0 <.89 (46) 23,09.91. Бюл, ¹ 35 (71) Тернопольский филиал Львовского политехнического института им. Ленинского комсомола (72) П,М.Василюк и С.Г.Нагорняк (53) 621,78,012.5(088.8) (56) Заявка Японии ¹ 62 — 111027, кл. С 21D 9/00, 1987. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ЖАРОСТОЙКИХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к производству жаростойких

Изобретение относится к металлургии, в частности v, производству жаростойких сплавов, и может быть использовано для эксплуатации изделий в окислительных средах при высоких температурах.

Цель изобретения — повышение жаростойкости за счет формирования многослойного оксидного покрытия.

Пределы выбранных частот соответствуют такой глубине проникновения тока. при которой достигается минимальный подокалинный слой .развитых диффузионных процессов. Это обеспечивает образование тонкой защитной окалины. Кроме того, наложение тока указанных частот обеспечивает образование многослойной, однородной окалины. причем в такой последовательности, при которой значение злектропроводности падает от наружных оксидных слоев (А!20З, S}02) до внутренних (ЕЕСг204, СгОЗ).

Наложение тока также обеспечивает избирательное окисление компонентов сплава (магнитных и немагнитных элементарных частиц) и лучшее сцепление окалины с матрицей.

» . Ж, 1678857 А1 сплавов, и может быть использовано для зксплуатации изделий в окислительных средах при высоких температурах. Целью изобретения является повышение жаростойкости сплавов за счет формирования многослойного оксидного покрытия.

Способ предусматривает нагрев сплавов системы железо — хром — алюминий-кремний злектзооконтактным методом с частотой тока 10 -10 Гц. Для снижения расхода злект5 рознергии злектроконтактный нагрев до температуры Кюри ведут на частоте 50 Гц, * з.п. ф-лы, Формирование защитных слоев определяет диффузионной подвижностью компонентов сплава, в частности, хрома, алюминия, кремния. Козффициент диффузии хрома на границе раздела металл — среда повышается от 8 ° 10 м /с при 850 С до

5.10 12 м2/с при 1350 С, диффузионная подвижность алюминия и кремния составляет порядка 10 м2/с при 1350"С. Диффузион-11 2 ная подвижность хрома в сплавах, подве 1-гэющихся действию тока, падает до 10 ,-2 м2/с при 1350 С, а алюминия и кремния повышается до 10 9 м2/с.

Действие тока проявляется в замедлении диффузионной подвижности атомов хрома и ускорении подвижности атомов алюминия и кремния. Этим по-видимому, можно обьяснить обоэзование оксидов алюминия в наружных слоях сплава при меньшем его содержании в сплавах, работающих под током.

Таким образом, наложение тока, т.е. электромагнитного поля, позволяет формировать состав окалины в зависимости от природы и количества вводимых добавок, Щ

l

1

О 1 » (B

1678857

Составитель Е, Носырева

Техред IVI.Moðãåí Tàë Корректор С. Шевкун

Редактор Н, Яцола

Заказ 3184 Тираж379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

Электроконтактный нагрев на "холодной частоте" 50 Гц объясняется ферромагнитными свойствами сплавов до 800 С (и>1). Выше этой температуры происходит резкое падение мощности поля (,и =- 1), По- 5 этому частота 50 Гц используется в ферромагнитной области сплавов, а использование более высоких частот в этой области экономически нецелесообразно, Нагрев же только на частоте 50 Гц не обес- 10 печивает образования однородной окалины.

Пример, Проводят нагрев сплава, содержащего, (,; Fe 35, Сг 0,5, At 1; S 1; Tt, электроконтактным способом до 1400 С. 15

Жаростойкость сплава при 1350 С с частотой нагрева 10 Гц составляет 0,006 кг/м ч, с частотой нагрева 10 Гц, — 0,0055 кг/м ч.

Нагрев заготовок диаметром менее 200 мм на установке с мощностью свыше 1 МВт 20 проводят на двух частотах — до 800 С, соответствующей температуре Кюои, на частоте

50 Гц далее с частотой 10 Гц., Жаростойкость составляет 0,0062 кг/м ч, Испытания по известному способу показали жаростойкость 0,07 кг/м ч.

Формула изобретения

1. Способ термической обработки жаростойких сплавов, преимущественно системы железо — хром-алюминий-кремний, включающий нагрев и охлаждение, о т л и ча ю шийся тем, что, с целью повышения жаростойкости за счет формирования многослойного оксидного покрытия, нагрев ведут до 1400 С с зле ктроконтактн ым способом с частотой тока 1ф-1ф 4 ц.

2. Способ по п,1, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, нагрев до температуры Кюри проводят с частотой 50 Гц.