Сплав на основе железа

О П И С А Н И Е 572529 Сони Советских Социалистических респубики(23) Приорит веста Уннистров СССо лелем изобретенийи отнрытнй летень34 бликовано 15.09.77 669.252624293-018.4(53) У Дата опубликования описания 28.09.7 Авторыизобретени садов и Ф. Б. Улановс ахаро иряев 1) Заявител Центральный ордена Трудового Красного Знамени научносследовательский институт черной металлургии им, И, П. БардиВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА 4) КобальХромНикельНиобийЖелезо 49 1,0 - 4,0 0,01 - 0,6 Остальное 30 Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам на основе железа.Сплав предназначается для элементов приборов, размеры которых должны оставаться постоянными в процессе эксплуатации при изменении температуры. Элементы приборов и:. этого сплава могут работать в условиях агрессивной среды: в морской воде, щелочи, аммиаке.Известны сплавы, содержащие кобальт и железо в качестве основных компонентов, легированные хромом, углеродом и ниобием. Сплав, содержащий, вес. %: хром 8 - 35; железо 3 - 25; кобальт + никель остальное, относится к дисперсноупрочненным сплавам, характеризуется повышенной устойчивостью к эрозии при высокой температуре 11,Сплав, содержащий, вес. %: кобальт 50; хром 28; железо 20; углерод 0,05 - 0,12; ниобий 0,5 - 2,2, рекомендуется для работы в высокотемпературных печах 2.Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сплав следующего химического состава, вес. %;Кобальт 53 - 55Хром 9 - 10Железо Остальное 31Известный сплав обладает низким температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), В интервале температур 20 - 60 С ТКЛР равен (0,6 - 1,0(10 -град - . С увеличением температурного интервала ТКЛР резко возрастает и в интервале 20 - 5 300 С он равен (11 - 12);(10 вград в .Такой сплав не пригоден для использованияв приборах, работающих при температурах ниже 20 С и выше 60 С, так как низкий температурный коэффициент линейного расшире ния наблюдается в узком температурном интервале 20 - 60 С. Незначительные деформации приводят структуру этого сплава к необратимому у - а-превращению, что изменяет объем и увеличивает при этом температурный 15 коэффициент линейного расширения до16 10- град вЦелью изобретения является стабилизацияу-фазы, расширение рабочего интервала температуры использования сплава и снижение 20 температурного коэффициента линейного расширения. Это достигается тем, что сплав на основе железа, содержащий кобальт и хром, дополнительно содержит никель и ниобий при следующем соотношении компонентов, вес. 7 е: 25572529 3В качестве примесей сплав содержит, вес. %;Марганец 0,2 - 0,4 Кремний До 02 Углерод До 0,03Температурный коэффициент линейного расширения сплава 0,2 - 0,6 10 -град -в интервале температур плюс 20 - минус 196 С и 1,3 - 2,4 10 -град -в интервале температур 20 - 300 С; коррозионная стойкость свыше 4600 ч в морской воде при 40 С,Сплав выплавляют в открытой индукционной печи по обычной технологии выплавки сплавов на кобальтовой основе.Химический состав сплава приведен и табл. 1. Таблица 1 Химический состав, вес. Пример Ге и примеси Мп Сг Со Остальное Остальное Остальное Остальное 0,22 0,22 0,25 0,38 0,010,40,50,6 1,0 2,1 2,8 3,8 8,83 8,84 8,87 8,81 52,0 51,9 50,0 49,3 В качестве примесей в сплаве присутствуег Свойства предлагаемого сплава приведеныдо 0,2 вес. % кремния, до 0,03 вес. % углеро в табл. 2,да и марганец в указанных количествах. Таблица 2 ТКЛР 10град 1 в интервале температурКоррозионная стойкостьв морской воде при 40 С, ч Пример плюс 20 - минус 196 С 20 в 3 С 2,4 2,1 1,8 1,3 Свыше 4150 Свыше 4270 Свыше 4600 Свыше 4600 0,6 0,5 0,4 0,2 11,1 - 12,0 Свыше 3500 Известныйсплав 31 9,8 - 12,3 Формула изобретения Сплав на основе железа, содержащий кобальт и хром, отличающийся тем, что,Подписное Заказ 2097/18 Изд.727 Тираж 778 Типография, пр. Сапунова, 2 Как видно из табл. 2, величина температурного коэффициента линейного расширения предлагаемого сплава значительно ниже, чем у известного.Предложенный сплав имеет устойчивую у-фазу при деформации со степенью обжатия 75% и при охлаждении до температуры ниже минус 196 С. Сплав имеет низкий температурный коэффициент линейного расширения в интервале температур от минус 196 С до плюс 300 С наряду с высокой коррозионной стойкостью в морской воде (свыше 4600 ч при 40 С). Технология выплавки предлогкенного сплава не меняется по сравнению с используемой для известного сплава. с целью стабилизации у-фазы, расширения рабочего интервала температуры использования сплава и снижения температурного коэф фициента линейного расширения, он дополнительно содержит никель и ниобий при следующем соотношении компонентов, вес. %:Кобальт 49,0 - 52,0 Хром 8,5 - 9,0 20 Никель 1,0 - 4,0Ниобий 0,01 - 0,6 Железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 25 1. Патент США3595710, кл, 148-31, 1971.2. Реферативный журнал МеталлургияЗИ 664 Десять лет опробования сплавов типа ИМСо, 1974.3. Свечников В. Н. и др. Сплавы с малым 30 коэффициентом линейного расширения.МИТОМ3, 1969, с. 65 - 66.