Жаростойкий сплав на основе железа
Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаростойким сплавам на основе железа для изготовления из них деталей печей и тепловых агрегатов. Сплав содержит, мас.%: углерод 0,04-0,12; кремний 10,0-12,0; хром 20,0-30,0; алюминий 2,0-2,5; кобальт 0,5-1,0; церий 0,04-0,12; никель 3,0-4,0; титан 0,05-0,1; бор 0,1-0,2; азот 0,1-0,2; кальций 0,005-0,01; рений 0,05-0,1; бериллий 0,05-0,1; железо - остальное. Увеличивается жаростойкость сплава, а также срок службы изделий из этого сплава. 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе железа, используемых для изготовления деталей печей и тепловых агрегатов.
Известен жаростойкий сплав на основе железа, содержащий, мас.%: углерод ≤1,0; хром 5,0-30,0; алюминий ≤7,0; кобальт ≤40,0; РЗМ (церий) ≤5,0; кремний 0,51-7,0; никель ≤40,0; титан ≤7,0; бор ≤1,0; азот ≤1,0; железо - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение жаростойкости сплава.
Технический результат достигается тем, что жаростойкий сплав на основе железа, содержащий углерод, хром, алюминий, кобальт, церий, кремний, никель, титан, бор, азот, железо, дополнительно содержит кальций, рений и бериллий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,04-0,12; кремний 10,0-12,0; хром 20,0-30,0; алюминий 2,0-2,5; кобальт 0,5-1,0; церий 0,04-0,12; никель 3,0-4,0; титан 0,05-0,1; бор 0,1-0,2; азот 0,1-0,2; кальций 0,005-0,01; рений 0,05-0,1; бериллий 0,05-0,1; железо - остальное.
В таблице приведены составы сплава.
| Таблица | |||
| Компоненты | Состав, мас.% | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 0,04 | 0,08 | 0,12 |
| Хром | 30,0 | 25,0 | 20,0 |
| Алюминий | 2,0 | 2,3 | 2,5 |
| Кобальт | 1,0 | 0,7 | 0,5 |
| Церий | 0,04 | 0,08 | 0,12 |
| Кремний | 12,0 | 11,0 | 10,0 |
| Никель | 3,0 | 3,5 | 4,0 |
| Титан | 0,1 | 0,08 | 0,05 |
| Бор | 0,2 | 0,15 | 0,1 |
| Азот | 0,1 | 0,15 | 0,2 |
| Кальций | 0,01 | 0,008 | 0,005 |
| Рений | 0,05 | 0,08 | 0,1 |
| Бериллий | 0,05 | 0,08 | 0,1 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Масса окалины, образующейся за 500 ч при 1400°С, г/м2 | ˜1,2 | ˜1,2 | ˜1,2 |
Повышение жаростойкости сплава обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Хром, никель и рений упрочняют твердый раствор. Кобальт препятствует развитию трещин. Кремний и алюминий, образующий оксидную пленку, препятствуют росту окалины. Бор стабилизирует карбиды. Титан образует карбонитриды титана, которые способствуют повышению механических свойств сплава. Бериллий придает мелкозернистость его структуре. Кальций и церий выполняют функцию раскислителя.
Сплав может быть выплавлен в электропечах. Отливки подвергают закалке с температуры 860°С в масле, отпуску при температуре 520°С в масле.
Источники информации
1. JP 09-041100, C22C 38/00, 1997.
Жаростойкий сплав на основе железа, содержащий углерод, хром, алюминий, кобальт, церий, кремний, никель, титан, бор, азот, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кальций, рений и бериллий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| углерод | 0,04-0,12 |
| кремний | 10,0-12,0 |
| хром | 20,0-30,0 |
| алюминий | 2,0-2,5 |
| кобальт | 0,5-1,0 |
| церий | 0,04-0,12 |
| никель | 3,0-4,0 |
| титан | 0,05-0,1 |
| бор | 0,1-0,2 |
| азот | 0,1-0,2 |
| кальций | 0,005-0,01 |
| рений | 0,05-0,1 |
| бериллий | 0,05-0,1 |
| железо | остальное |
