Сталь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««863703 (6I ) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 11.11.79 (21) 2876153/22-02 (51)М. Кл. с присоединением заявки №

С 22 С 38/44

Гвеударстввнный камнтет (2, 5) Приоритет по делам нзавретеннй к атнрытнй

Опубликовано 1 .09.81 Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 15.09.81 (53) УДК 669.15— — 194 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е, А. Марковский, И. М. Недюха, Il. Д. Переверзев, В. И. Ступа, Ю. T. Панасюк, В. M. Дрогун, А. М. Па

А. П, Сташевский, В. В. Булыгин, В. Г. Гончаренко (71) Заявители

Институт проблем литья АН Украинской ССР и Всесо исследовательский институт машин лля производства с (54) СТАЛЪ

Изобретение относится к металлургии, в частности, к получению литых сталей, работающих в условиях трения скольжения и воздействия жидких агрессивных сред с добавлением кислот, например соляной.

Известна сталь (1) следующего химического состава, вес.%:

Углерод 0,5 — 0,9

Кремний 0,2 — 0,5

Марганец 0,2 — 0,5

Хром 13 — 15,5 т0

Молибден 1,5 — 2,5

Кобальт 1,5 — 5,0

Р3М 0,1 — 0,25

Железо Остальное

tS

При высоком уровне износостойкости в среде расплавленных органических соединений и повышенной степени обрабатываемости ее характеризует невысокий уровень литейных характеристик, в частности жидкотекучести, что приводит к литейному браку при изготовлении отливок.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату

2 является сталь (2) следующего химического состава, вес.%:

Углерод 0,5 — 0,9

Кремний 0,2 — 0,6

Марганец 0,2 — 0,6

Хром 14 — 16,5

Молибден 1,5 — 2,5

Кобальт 1,5 — 5,0

Р3М 0,1 — 0,25

Кальций 0,02 — 0,25

Железо Остальное

При высоком уровне жидкотекучести и износостойкости в условиях трения сколъжения и воздействия органических расплавов эта сталь не обладает достаточной коррозионной стойкостью в жидких органических соединениях, содержащих добавки кислот. Добавки кислот приводят к возрастанию влияния химического фактора на процесс разрушения рабочих поверхностей и соответствующему интенсивному коррозионно- механическому износу сопряженных объемов, например деталей шестеренньтх дозирующих, насосов для равномерной подачи органических растворов с добавкой соляной кислоты в по863703

075 54

0,32 47

0,42 54

Предла-05 0,6 05 14,2 25 015 0,1 05 05 гаемая 0,9 0,2 0,6 17 1,5 0,15 0,1 2,0 2,0

0,7 0,4 0,2 14 1,8 0,15 0,1 1,0 1,0

0,8 0,4 0,6 14,5 2,2 0,25 0,2 2,5 2,5

0,75 0,2 0,5 14,8 2,1 0,1 0 05 0,6 0,7

408 100,5

411 101,5

409 100,5

407 100,3

410 100,8

0,33 44

07 55

1,8 1,2 — 2,8

0,36 49

1,55 51

0,2 0,02

0,15 0,1

165 2,1

154 1,8

0,8 0,4 . 0,5

Извест- 0,65 0,3 0,5 ная

406 100 следующие звенья технологического оборудования для изготовления специальных синтетических волокон.

Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости в органических средах с добавкой соляной кислоты при сохранении обрабатываемости и жидкотекучести.

Данная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, редкоземельные металлы, кальций и железо, дополнительно содержит никель и медь при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,5 — 0,9

Кремний 0,2 — 0,6

Марганец 0,2 — 0,6

Хром 14 — 17

Молибден 1,5 — 2,5

Р3М 0,1 — 0,25

Кальций 0,02 — 0,2

Пик ель 0,5 — 2,5

Медь 0,5 — 2,5

Железо Остальное

При этом отношение концентрации никеля и меди составляет 1 — 1,5.

Легирование никелем приводит к эффектив. ному повышению коррозионной стойкости сплава в кислотной среде. Добавки меди наряду с общим повышением коррозионной стойкости и износостойкости в 3 — 5 раз уменьшают коэффициент диффузии хрома и, следовательно, стабилизируют содержание хрома — основного легирующего элемента — в контактной зоне трения.

Комплексное легирование стали никелем и медью в указанных пределах обеспечивает резкое повышение стойкости материала к коррозионно-механическому износу в жидких средах, содержащих такие агрессивные компоненты, 4 как добавки кислот, приводящих к активации химических процессов.

При содержании никеля и меди менее 0,5% не наблюдается повышение коррозионной стойкости, превышение содержания этих компонентов более 2,5% приводит к падению твердости стали в состоянии поставки до уровня, не обеспечивающего достаточную износостойкость в условиях трения скольжения при повышенных удельных нагрузках, Сталь выплавляется в дутовых или индукционных электропечах с основной футеровкой.

Химический состав, коррозионная стойкость, жидкотекучесть, твердость предлагаемой и известной стали приведены в таблице. Свойства определяют после термической обработки по

0 режиму: отжиг при 750 — 770 С, закалка с

1040-1060 С и отпуск при 140-170 С.

В качестве критерия коррозионной стойкости использовалась скорость коррозии (г/м ч) в 1„5 o-ном водном растворе соляной кислоты, принятом в качестве модельной среды для ускоренной оценки коррозионной стойкости стали, предназначенной для работы в жидких органических средах с добавками соляной кислоты.

Жидкотекучесть стали определяют по длине проб, полученных методом вакуумного всасывания в кварцевую трубку, Обрабатываемость предложенной стали, оп30 ределенная при режимах резания (v= 12—

48 м/мин; S — 0,2 — 0,25 мм/об; t=l — 2 мм) не хуже, чем известной стали.

Использование предложенной стали для изготовления деталей машин и аппаратуры хими35 ческого машиностроения, работающих в условиях трения скольжения и воздействия агрессивных сред с кислотной составляющей,позволит повысить их долговечность.

863703

0,5 — 0,9

0,2-0,6

0,2 — 0,6

14 — 17

1,5-2,5

Составитель П. Лапин

Техред А.Савка

Редактор М. Циткина

Корректор М. Шароши

Заказ 7710/43 Тираж 684

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, редкоземельные металлы, кальций и железо, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости в жидких средах с добавками соляной кислоты при сохранении обрабатываемости и жидкотекучести, она цополнительно содержит никель и медь при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Молибден

Редкоземельные металлы 0,1 — 0,25

Кальций 0,02 — 0,2

Никель 0,5-2,5

Медь 0,5- 2,5

Железо Остальное

2. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что отношение концентрации никеля и меди составляет 1 — 1,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 637449, кл. С 22 С 38/30, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

N 2512489, кл. С 22 С 38/30, 1977