Способ испытания жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВ ЬСТВУ СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследователыский проектно-конструкторский итехнологический институт электротермического оборудования(56) 1. Отчет Изучение влияния контролируемой атмосферы на срок службынагревателей, футеровок и жаропрочных материалов в электропечах сопротивления. Отчет ВНИИЭТО, М., 1980,с. 54 (прототип),(54)(57) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МЗРОСТОЙКИХ И ЖАРОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВр,80.1080072 предназначенных для эксплуатации ввысокотемпературных печах с контролируемой углеродсодержащей атмосферой, заключающийся в том, что испытуемые образцыподвергают воздействию углеродсодержащей атмосферы при температуре эксплуатации,охлаждают и определяют пригодностьматериала к эксплуатации, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюсокращения времени испытаний, испытания проводят в два цикла, первый -с выдержкой в углеродсодержащей атмосфере или на воздухе в течение 15 ч, второй - с такой же выдержкой вуглеродсодержащей атмосфере, послекаждого цикла определяют вес образцов и по изменению веса судят о пригодности материала к эксплуатации.Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способамиспытаний жаростойких и жаропрочных сталей,и сплавов, предназначенных для эксплуатации в высокотемпературных печах с контролируемойуглеродсодержащей атмосферой.Известен способ испытания жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов, предназначенных для эксплуатации в высокотемпературных печахс контролируемой углеродсодержащейатмосферой, заключающийся в том,чтоиспытуемые образцы подвергают воздействию углеродсодержащей атмосфере при температуре эксплуатации неменее 2000 ч, охлаждают и после исследований определяют пригодностьматериала к эксплуатации 11.Недостатком известного способаявляется его большая продолжительность 2000 ч ),Цель изобретения - сокращениевремени испытаний,Указанная цель достигается за , счет того, что согласно способу испытаний жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов, предназначенных для эксплуатации в высокотемпе.ратурных печах с контролируемой углеродсодержащей атмосферой, заключающемуся в том, что испытуемые образцы подвергают воздействию углеродсодержащей атмосферы при температуре эксплуатации, охлаждают и определяют пригодность материала к эксплуатации, испытания проводят в два цикла, первый - с выдержкой в углеродсодержащей атмосфере или на воздухе в течение 1-5 ч, а второйс такой же выдержкой в углеродсодержащей атмосфере после каждого цикла определяют вес образцов и по изменению веса судят о пригодности материала к эксплуатации.Способ основан на том, что жаростойкость и жаропрочность сталей и сплавов определяется характером образующихся на них окисных пленок, Если эти пленки достаточно прочные, то они защищают сталь не только от дальнейшего окисления, но и от дифФузии других компонентов внутрь материала. Если во время первого цикла испытаний с выдержкой в углерод- содержащей атмосфере на поверхности образцов образовалась защитная окисная пленка, то после второго цикла вес образцов не изменится,Если же пленка не образовалась или не обладает защитными свойствами, то компоненты углеродсодержащей атмосферы и в первую очередь углерод диффундируют внутрь материала образцов и вес их продолжаетувеличиваться, что свидетельствуето непригодности стали к эксплуатации. Если первый цикл проводить с выдержкой на воздухе при температуре эксплуатации, то окисная пленкаобязательно образуется, и если она является защитной, то после второго цикла испытаний вес образцов не изменится, а если образовавшаяся 510 окисная пленка защитной не является, то вес образцов изменится, исталь нельзя рекомендовать к эксплуатации в данных условиях.Способ осуществляется следующимобразом.Предварительно взвешенные образцыустанавливают в печь с контролируемой углеродсодержащей атмоСферой,нагревают до температуры эксплуата 20 ции и выдерживают 1-5 ч,При выдержке менее 1 ч окиснаяпленка не успевает образоватьсяполностью, а выдержка более 5 чнерациональна, так как процесс образования защитной пленки на жаростойких и жаропрочных сталях в углеродсодержащей атмосфере, а тем болеена возДухе, за это время завершаетсяЗатем образцы резко охлаждают до 30 35 40 комнатной температуры и взвешивают. Потом образцы вновь устанавливают в печь с углеродсодержащей атмосферой тогО же состава, что и в первом цикле, если его проводят не на воздухе, вновь выдерживают 1-5 ч, охлаждают и взвешивают. Если вес образца после повторного взвешивания не изменяется, то сталь может быть рекомендована к эксплуатации в данных условиях. П р и м е р, Исследуют стали марок Х 15 Н 60 Н и Х 2705, Образцы сталейв виде проволоки Ф 2,5 мм и массойдо 1 г помещают в электропечь, находящуюся под протоком углеродсодержащей атмосферы - эндогаза следующего состава, Ъ:Окись углерода 23Водород 31Азот 45пропав-бутан для создания заданного 1,3 Суглеродного потенциала.Образцы выдерживают 3 ч при температуре 1150 С, охлаждают в печи беэдоступа воздуха и взвешивают.Привес образцов составляет5,3 г/м для стали Х 15 Н 60 Н и 2,5 г/мдля стали Х 27 Ю 5. Затем проводят второй цикл испытаний аналогично лер вому и вновь взвешивают образцы.После второго цикла привес для стали Х 15860 Н составляет 13,5 г/м , агдля стали Х 27 Ю 5 - 0,1 г/м . Полученгные данные свидетельствуют о том, 65 что сталь Х 15 Н 60 Н непригодна для1080072 Составитель Э. КарпиловскаяРедактор М, Келемеш Техред В.далекорей Корректор И, Муска Заказ 1328/45 Тираж 823 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП фПатентф, г, ужгород, ул. Проектная, 4 эксплуатации в данных условиях, а сталь Х 2795 можетбыть рекомендована к эксплуатации. Изобретение резко сокращает время испытаний, а следовательно, и раеход электроэнергии и углеродсодер жащей атмосферы.