Коррозионностойкий сплав
Союз Советских
Социалистических
Рвспублик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ (11)836199 Ф .:. е. ,М ч
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51)М. Клз (22) Заявлено 110379 (21) 2734997/22-02
С 22 С 38/60 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет
СССР по делам. изобретении н открытий (23) приоритет
Опубликовано 07.06.81. Бюллетень № 21 (53) УДК 669.13 ° . 018. 84 (088. 8) Дата опубликования описания 070691
А.и. Осаул, и.п. Волчок, л.п. Осаул, м.н. еркуМ „.. ...„, и С.Ю. Шорин 1 к ° -:t."i ч л,1
1
1 " -,ч, I ! (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель
Запорожский машиностроительный институт им. В.Я. Чубаря (54) КОРРОЗИОННОСТОЙКИЙ СПЛАВ
Изобретение относится к изысканию новых корроэионностойких сплавов, которые, в частности, могут быть использованы в химическом машиностроении для изготовления литых деталей, работающих в агрессивных средах.
Известны сплавы 4С15 и 4С17, обладающие пределом прочности при изгибе 14-18 кгс/мм, стрелой прогиба 0,6-1,2 мм и твердостью 400450 ед. HV. Эти сплавы обладают повышенной хрупкостью и обрабатываются только абразивными материалами f1).
Наиболее близок к изобретению сплав, который содержит следующие компоненты, вес.Ъ:
Углерод 0,3-0,7
Кремний, 12 5-15 0
Медь 7-8
Р33 0,05-0,10
Марганец 0,3-0,8
Сера До 0,07
Фосфор - До 0,10
Железо Остальное
Этот сплав имеет предел прочности 18-22 кгс/мм и ударную вязкость
0,85-1,1 кгсм/см, коррозионную з. стойкость, выраженную показателем глубинной коррозии "П", равную
0,3-0,7 мм/год (в эасивимости от температуры и концентрации серной кислоты) (21 .
Однако иэделия иэ такого сплава также трудно обрабатываются резанием, а их прочность недостаточно удовлетворяет условиям монтажа и эксплуатации.
Целью изобретения являются повышение механических свойств, хоррозионной стойкости и улучшение обрабатываемости.
Для достижения указанной цели в известный высококремнистый медистый
15 сплав согласно изобретения дополнительно вводят ванадий, свинец и селен при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод 0,60-0,75
20 Кремний 14,5-16,0
Медь 4,0-10,0
Марганец 0,3-0,8
РЗЭ 0,05-0,20
Ванадий 0,1-0,3
25 Свинец 0,1-0,3
Селе н 0,1-0,3
Железо Остальное
Технология выплавки и модифицирования сплава заключается в следую30 щем.
836199
Таблица 1
Свойства сплава с содержанием основных элементов на нижнем пределе, Ъ: углерод 0,32, кремний — 12,8, марганец 0,35, медь 4,2," РЗЭ вЂ” 0,05
Присадка, Ъ
Номер
Глубинный показа-тель коррозии "П" мм/год
Износ СтойреМца, кость мкм/ резца, мм мин
Предел прочности при изгибе, кгс/мм
Твердость, HV кгс/ мР
Сплав селен ванадий свинец
1 Прототип
0,6 40
410
2 Модифицированный в 2 раза меньшим количеством ванадия, свинца и селена
0,05 0,05 0,05 24
0,5 32
400
3 Предлагаемый
0,4 18 30
0,4 16 32
0,5 10 48
0,1
0,1 25
0,2 27
0,3 26
380
0,1
4 То же
0,2
360
0,2
250
0,3
0,3 б Модифицированный повышенным количеством предложенных ингредиентов,О, 4
0,4
250 0,6
0,4
Исходные шихтовые материалы загружаются в индукционную печь с кислой футеровкой тигля в последовательности: чугунный лом, ферросили° ций, стальной лом. После нагрева металла до 1600 С печь отключали и о загружали феррованадий. Медь вводили за 7-10 мин до выпуска металла иэ печи. Температура сплава перед выпуском была 1250-1280 С. Модифицирующие присадки РЗЭ, свинца и селена вводили на дно разливочного ковша с основной футеровкой. Разливку металла производили в сухие формы из стержневой смеси. .1, В табл. 1, 2 и.3 приведены данные по механическим и корроэионным испытаниям предложенного сплава.
Глубинный показатель коррозии "П" определен после выдержки образцов в 12%-ном водном растворе серной кислоты в течение 1000 ч при 40-45 С.
Износ и стойкость резца из материала ВК6 определяли при следующем режиме резания на токарном станкь: скорость вращения шпинделя с образцом диаметром 40 мм — 380 об/мин
P глубина резания 1-5 мм, скорость продольной подачи 60 мм/мин. Обработку .резанием производили без охлаждения.
При малой присадке (0,05%) ванадия, свинца и селена заметного улучшения механических свойств и обрабатываемости резанием не наблюдали.
При большей (0,4a) присадке модификаторов сохранялась хорошая обрабатываемость резанием, но значительно уменьшалась прочность при изгибе и коррозионная стойкость.
Сплавы, модифицированные (0,10,3Ъ) количеством ванадия, свинца и селена обладают понышенйой в
1,3-1,6 даза прочностью при изгибе, в 1,3-4,0 раза коррозионной стойкостью, в 5-20 раз (по износу резца), улучшенной обрабатываемостью резанием эа счет снижения в 1,2-2,0 раза твердости.
836199
Таблица 2
Свойства сплава с содержанием основных элементов на среднем пределе, Ъ: углерод О,б, кремний 14,8j марганец
0,42; медь 7,2; РЗЭ 0,079", сера 0,02, фосфор 0,016 °
Присадка,Ъ
Номер сплава оказатели механического резания
Свойства твердость
HV1 кгс/ мм глубинный по-казатель коррозии "П" мм/год ванасвиселен предел прочности при изгибе, кгс/мм стойкость резца, мин знос езца, км/мин дий нец
0,4
46 2,5
380
2 0,05 0,05 0,05 26
380
0,3
33 3,2
3 0i3.
4 0,2
5 0,3
34, 0
48,0
89,0
0,1 0,1 32
0,2 0,2 40
О 3 О 3 34
305
0,1
0,2
0,3
220
189
О 4 О 4 21 б О 4
189
О 5
1 145,0
Таблица 3
Свойства сплава с содержанием основных элементов на верхнем пределе, В: углерод 0,74, кремний 15,0; марганец 0,78 медь 9,6 РЗЭ 0,2.
Присадка, Ъ
Предел прочности при изгибе, кгс/мм
Номер сплава вана- свинец селен дий
8
320
0,3
0,05 28
0i1 30
0,2 34
0,3 31
О 4 26
0,05
0,1
0 i 2
0i3
О 4
189
170
0,3
0,2
0 05
0 i 1
0,2
38
58
160 12
4
0,3
0 5
0,7
0,3
0,4
Кремний 14,5-16,0
Медь 4,0-10,0
Марганец 0,3-0,8
РЗМ 0 05 -0,20
Ванадий 0,1 -0,3
55 Свинец О, 1- О, 3
Селен 0,1-0,3
Железо Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. ГОСТ 11849-.76.
2. Авторское свидетельство СССР
9 325273, кл. С 22 С.38/16, 1976.
ВНИИПИ Заказ 2842/15 Тираж 681 Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4
Формула изобретения
Коррозионностойкий сплав, содержащий углерод, кремний, медь, марганец, РЗМ и.железо, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения механических свойств, коррозионной стойкости и улучшения обрабатываемости, он дополнительно содержит ванадий, свинец и селен при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0,6-0,75
