Сталь
Союз Советских
Соцнаянстнчвскнх
Рвспублнк
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
<>85О727
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270 779 (21) 2812736/22-02 (51)М. Кп.з
С 22 С 38/60 с присоединением заявки Мо
Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет
Опубликовано 300781, Бюллетень Й9 28 (53) УДК 669.15
-194 (088. 8) Дата опубликования описания 300781 (72) Авторы изобретения
«: :, В.В. Дубров и Ю.A. Дудник
Институт проблем литья AH Украинской CCP
--— (71) Заяви цель (54 ) СТАЛЬ
Изобретение относится к металлургии, а именно к литым сплавам черных металлов и может быть использовано в области машиностроения, например химического, для изготовления деталей с химически стойким эмалевым покрытием, работающих в агрессивных средах при повышенных температурах и давлениях.
Известна сталь СТ 10, используемая для эмалированных изделий 1).
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь(2), содержащая вес.%: 15
Углерод 0,42-0,50
Марганец 0 „50-0,80
Магний 0,001-0,05
Pедкоземельные металлы 0,001-0,08 20
Кремний 0,17-0,37
Титан Ор01 0 10
Кальций 0,001;0,08
Железо Ост ал ьное
В качестве примесей сталь содержит серу и фосфор не более 0,03% каждого.
Недостатком известной стали являются высокие термические напряжения, возникакщие на границе сталь-эмаль, 30 под воздействием которых и происходят отколы эмали.
Цель изобретения — уменьшение термических напряжений на стыке сталь-эмаль.
Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерсд, кремний, марганец, магний, кальций, редкоземельные металлы, титан и железо, дополнительно содержит алюминий и теллур при следующем соотношении компонентов, вес. в:
Углерод 0,26-0,59
Кремний 0 2-0,8
Марганец 0,2-0,7
Магний О 001-0,05
Кальций 0,00 1-0,0 8
Редкоземельные металлы 0,0 1-0,0 8
Титан О, 3-1,0
Алюминий 0 803-0,08
Талл ур 0 0010-0 01
Железо Остальное
Причем отношение содержания титана к содержанию углерода должно находиться в поеделах 1-3.
Стали выплавляют в индукционной печи типа ЛПЗ-67 на основе отходов стали марок СТ 3 и CT 45, перегревая расплав до 1600+20С С и вводя добав850 727
Таблица1
Г
Плавка
Содержание элементов, %
С S i Mn Mg Са РЗМ А1 Ti Te
Предлагаемая сталь
0,58 0,001 0,001 0,03 0,04 0,78 0,005
0,26 0,20
0,30 0,36 0,53 0,009 О 030 0,04 0,03 0,30 0,001
0 37 0,44 0,70 0,006 0,005,0,01 0,05 0,54 0,003
0,43 0,62 0,47 0,011 0,022 0,05 0,05 0,67 0,004
0,48 0,55 0,36 0,050 0,080 0 08 0,06 1,00 0,010
Ок59 Ок80 Ок20 Ою032 Or063 Ос06 Ot08 0i84 Or007
Известная сталь
0,58 0,033 0,051 0,07 о
0,36
0,08
0,47 ку титана. Остальные добавки помещают да дно ковша. Химические составы полученной стали, ее механические свойства и величины линейных коэффициентов термического расширения (КТР) в интервале температур.20-40ООС приведены в табл. 1 и 2.
Из данных табл. 2 видно, что механические свойства известной и предлагаемой стали в одинаковом нормализованном состоянии близки между собой. Такой уровень прочностных и пластических свойств является удовлетворительным для эмалированных стальных деталей, работающих в условиях повышенных температур и давле- 1$ ний.
Вместе с тем, эмалируемость стали существенно зависит от ее химического состава, Так, эмалированные золотники из известной стали (плавкаа 7) не выдерживали ст андарт ных испытаний на термостойкость (при 3-х теплосменах после 3-х дневной вьлежки). Поэтому известная сталь непригодна для эмалирования.
При изготовлении эмалированных золотников из предлагаемой стали (плавки 1-6) после испытаний на термостойкость в стандартных и ужесточенных (1-2 месяца вылежки, а заетм 5-6 теплосмен от 200 и 250оC) условиях на боковой поверхности головки золотников отколы эмали не наблкдались. Слецовательно, термические напряжения на стыке сталь-эмаль значительно уменьшились. Этот вывод подтверждают результаты измерения линейного КТР полученной стали на оптическом дилатометре, с коэффициентом увеличения в 5000-7000 раз.
Величины КТР стали предлагаемого химического состава были ниже вели- . чины КТР известной стали на (0,82 3) х 10 1/град и потому разница ° между величинами KTP испытанной на эмалируемость стали и применяемых уоа эмалей |„эмали колеблет ся от 8 до
11х10 1/град) становится меньше.
Таким образом, применение под эмалирование предлагаемой стали позволит повысить выход годного и обеспечить гарантийный срок службы эмалированных золотников, а также расширить номенклатуру эмалированных изделий за счет упрощения технологии из гот овления дет алей, вследствие чего качественный уровень отечественной химической аппаратуры с защитным эмалевым покрытием существенно возрастет °
85072 7
Т аблиц а
Плавка
Механические свойства
КТРр х1О ь
Предел текучести d ар, . кгс/mP
Относительное удлинение, с", В
Относительное сужение, Ф, %
Ударная вяз кость
Он кгс м/спи
Предел прочности Gg, кгс/мм"
1/гр ад
Предлагаемая сталь
50,2
27,5
41,4
23,2
7,2
12,2
30,3
25,4
43,0
7,7
12,5
12,0
57,2
34,1
22,0
38,7
6,7
60,5
39,2
20,8
35,4
11,8
5,8
63,7
41,5
18,5
33,2
5 1
11,0
68,0
46,3 21,3
34,2
6,2
11,5
Известная сталь
55,3
32,4
24,5
42,0
13,3
Формула и зобрет ения
Источники информации принятые во внимание при экспертизе
1. Сталь углеродистая качественная конструкционная, ГОСТ 1050-60.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 500285, кл. С 22 С 38/00, 1976.
Составитель С.Двркачева
Редактор E.Ëóøíèêîâà Техред M. ролинка . Корректор M. Пожо
6254/35 Тираж 681 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5
Заказ
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
1. Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, магний, кальций, редкоземельные металлы, титан и железо, отличающаяся тем, что, с .целью уменьшения термических напряжений, она дополнительно содержит алюминий и теллур при следующем соотнсыении компонентов, вес.% s
Углерод 0,26-0,59
Кррмний
Марганец
Магний 0,001-0 р05
Редкоземельные металлы 0,01-0,08
Кальций
Титан
ATf HRCHHHA
T еллуp
Железо
2 ° Сталь по п. ющаяся тем, держания титана к да равно 1-3.
0,00 1-0,08
О, 3-1,00
0,03-0,08
0,001-0,01
Ост ал ь ное
1, о т л и ч ачто отнсшение сосодержанию углеро
