Инварный сплав на основе железа

 

Изобретение относится к металлургии, конкретно к разработке инварных сплавов, используемых для криогенной техники, в приборостроении, геодезии, метрологии, а также для создания высокопрочных конструкций , не изменяющих свои размеры при измерении температуры от 10 до 500 К. Цель изобретения - повышение уровня прочностных свойств при сохранении минимального значения температурного коэффициента линейного расширения. Предложенный инварный сплав содержит, мас.%: никель 25- 38; углерод 0,1-1,2; титан 0,02-2,5; кобальт 0,05-15; ванадий0,03-5;железо-остальное, причем отношение суммарного содержания ванадия и кобальта к содержанию углерода 0,8-16,7. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 22 С 38/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4697727/02 (22) 29.05.89 (46) 29.02.92. Бюл. М 8

25-38

0,1-1,2

0,02-2,5

0,05-15

0,03-5

Остальное

Никель

Углерод

Титан

Кобальт

Ванадий

Железо

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (72) Ю.Л.Родионов, Г.В.Щербединский, Г.В.Юдин, И.В.Старостенко, О.В.Басаргин, Н.М.Александрова, О.П.Максимова, Т.Г.Ша- милов, В.Ф.Гончаров, И.В.Милов, С,П.Половников, Ю.М.Шумов и Ю.Г.Кириллов (53) 669. 018, 15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1502650, кл. С 22 С 38/08, 28.06.88.

Авторское свидетельство СССР

М 1594995, кл, С 22 С 38/08, 21.11.88. (54) ИНВАРНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА

Изобретение относится к металлургии, конкретно к разработке инварных сплавов, используемых для криогенной техники, в приборостроении, геодезии, метрологии, а также для создания высокопрочных конструкций, не изменяющих свои размеры при изменении температуры от 10 до 500 К.

Цель изобретения — повышение прочностных свойств при сохранении минимального значения температурного коэффициента линейного расширения.

Предложен инварный сплав на основе железа, содержащий никель, углерод, титан, который дополнительно содержит ко;.. балы и ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

„„5U „„1715877 А1 (57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к разработке инварных сплавов, используемых для криогенной техники, в приборостроении, геодезии, метрологии, а также для создания высокопрочных конструкций, не изменяющих свои размеры при измерении температуры от 10 до 500 К. Цель изобретения — повышение уровня прочностных свойств при сохранении минимального значения температурного коэффициента линейного расширения. Предложенный инварный сплав содержит, мас. : никель 2538; углерод 0,1-1,2; титан 0,02-2,5; кобальт

0,05-15; ванадий 0,03-5; железо — остальное, причем отношение суммарного содержания ванадия и кобальта к содержанию углерода

0,8-16,7. 1 табл. причем отношение суммарного содержания ванадия и кобальта к содержанию углерода находится в интервале 0,8-16,7.

Пример ы. Сплавы выплавляют в высокочастотной индукционной печи емкостью 50 кг из карбонильного железа и электролитического никеля Н-1 и кобальта К-1.

Расчет шихты производится из данных сертификата химсостава шихтовых материалов, взвешивание осуществляется с точностью

+5х10 кг.

После загрузки печь включают на полную мощность для предупреждения зависания шихты и местного перегрева металла. В конце расплавления проводится диффузионное раскисление металла через шлак боркальком, а в конце плавки глубинное раскисление марганцем и кремнием из расчета по 0,1% элемента от веса шихты, а после удаления шлака вводятся алюминий для дополнительного глубинного раскисления из расчета 0,1% от веса шихты, а также углерод в виде измельченного электродного

1715877

Формула изобретения

50

Составитель Ф, Стеценко

Редактор О, Спесивых Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Заказ 581- Тираж 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 графита. После растворения графита перед выпуском металла вводятся титан в виде ферротитана и ванадий в виде феррованадия, а после удаления шлака производится выпуск металла в ковш при 1430й10 С и разливка в изложницы при 1380 10 С. Химический состав сплавов определяется методами химического и спектрального анализа.

Полученные слитки подвергают диффузионному отжигу и очистке от окалины на наждачном камне. Защищенные слитки куются в прутки диаметром 15-25 мм и сутунку

50х50 мм. Ковка слитков производится при

1000-1100 С, Затем проводится закалка от температур верхней области наибольшей устойчивости аустенита. После-закалки проводится нагрев в интервале температур протекания ранних стадий расслоения твердого раствора и образования карбидной фазы. Для достижения более высоКог9 уровня прочностных свойств сплавов перед нагревом проводят деформацию.

Значения ТКЛР определяются, используя кварцевые дилатометры моделей DL1500 (фирмы "Sinkv-Riko"), Л75/20 и

Л/75/80 (фирмы "Linseis ) чувствительностью выше 1 мкм/мм.

Химические составы и результаты измерений свойств предложенных сплавов представлены в таблице. Данные по ТКЛР, приведенные в таблице, получены в интервале температур 20-100 С, Предложенный высокопрочный инварный сплав может быть использован для изготовления облегченных в 2-3 раза высокопрочных конструкций сложных про5 филей, сохраняющих свои геометрические размеры в широком диапазоне температур; в криогенной технике для соединительных элементов сложной формы, емкостей, трубопроводов криогенных жидкостей; в точ10 ном приборостроении для изготовления высокопрочных деталей сложных профилей.

15 Инварный сплав Ка основе железа, содержащий никель, углерод, титан, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств при сохранении минимального значения температурного коэффи20 циента линейного расширения, он дополнительно содержит кобальт и ванадий при следующем соотношении компонентов, мас. 7:

25 Никель 25-38

Углерод 0,1-1,2

Титан 0;02-2,5

Кобальт 0,05-15

Ванадий 0,03-5,0

30 Железо Остальное, причем отношение суммарного. содержания ванадия и кобальта к содержанию углерода находится в интервале 0,8-16,7.