Жаропрочная сталь

,5011;. н + ванадий + ниобий ли 0,10 в карзобре относится к метахц Я вышение ь изобрете ости и про ичностных характературах до 800 фС, 1 кости в продукта жаропрочнои дназначенной ных клапанов ных двигател цненных темпе тности гии, в час рованной с изготовлен бюраторных работающих рах (600 -и, пр выпус дизел таг ристик при темпе коррозионной сто сгорания топлива технологичности,Введение туг щих элементов мо ванадия при обес ар сохранении тури пов 000 С),пегируюниобия и оотношений продуктах сгорабензина, содержаи в продуктахтоплива, содержаи соединения оппавк пибден анного винца, епьног анадия ия этипиро щих окислы горания ди щих окислы аВОче с ий + ванадий ом олибд ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЧЬС(71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И,П,Бардина, Научно-производственное объединение по тракторостроению "НАТИ" и Центральныйнаучно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к жаропрочной легированной стали, предназначенной дляизготовления выпускных клапано(51)5 С 22 С 38/58 бюраторных и дизельных двигателей,работающих при повышенных температурах 600 - 800 цС в продуктах сгораниятоплива, Цель изобретения - повышение твердости и прочностных характеристик при температурах до 800 С,коррозионной стойкости в продуктахсгорания топлива при сохранении технологичности, Сталь дополнительносодержит молибден, ниобий, ванадийи цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.Х: углерод 00,60; хром 20 - 24; марганец 8 никель 1 - 3; азот 0,30 - 0,60;молибден 0,5 - 1,5; ниобий 0,5 - 1,5;ванадий 0,5 - 1,5; цирконий 0,05 -0,20; железо остальное при условиивыполнения соотношений: 20; углерод + азот = 0,9табл.0,20; углерод + азот = 0,9 - 1,1способствует, помимо увеличенияпрочностных межатомных связей, изменению характера, распада пересыщен 5нога твердого раствора, изменениюсостава и морфологии упрочняющихкарбидных и карбонитридных фаз - умень-:шению пластинчатых выделений по границам зерен. Это снижает вероятностьвозникновения трещин при работе клапана, проникновения продуктов коррозии через защитную окисную пленкуна основе хрома в глубь металла иприводит В результате к улучшениюслужебных характеристик.Выплавку опытных вариантов сталипроводят в индукционной печи емкостью 40 кг, Разливка металла проводится в слитки массой 17 кг. Слиткикуют на прутки, температурный интервал ковки (1160 - 1180 С) - 850 С.Химический состав опытных плавокприведен в табл.1, результаты исследования механических характеристик,твердости и коррозионной стойкостив табл.2,Механические свойства определеныв соответствии с ГОСТ 1497-84 и9651-84, длительная прочность поГОСТ 10145-81, твердость - по ГОСТ9013-59 и 9012-59 на образцах послетермической обработки: закалка с1190 С, 30 мин, вода + старение при750 С, 14 ч, воздух.Испытания на коррозионную стойкость проводят при 900 С тигельнымметодом с полным погружением образцав раплавы двуокиси свинца (РЬО) илипятиокиси ванадия с добавкой 107.40глауберовой соли (На 80). Стойкостьстали против коррозии оценивают повеличине потерь. Общая продолжительность пребывания образца в расплаве135 мин (три цикла по 45 мин). После 45каждого .цикла нагрева продукты коррозии удаляют механическим путем и взвешивают образец. Результаты подсчитывают как среднее из трех циклов каждого образца для трех образцов каждой плавки.Предлагаемая сталь имеет по, сравнению с известной более высокий уровень прочностных характеристик при комнатной и рабочей температурах и коррозионную стойкость в продуктах сгорания топлива при сохранении технологичностиПрименение стали позволяет увеличить ресурс работы выпускных клапанов.Формула изобретенияЖаропрочная сталь, содержащая углерод, хром, марганец, никель, азот, железо, о т л и ч а ю щ а я " с я тем, что, с целью повышения твердости и прочностных характеристик при температурах до 800 фС, коррозионной стойкости в продуктах сгорания топлива при сохранении технологичности, она дополнительно содержит молибден, ванадий, ниобий, цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.Е 3Углерод 0,50-0,60 Хром 20 - 24 Марганец 8 - 11 Никель 1-3 Азот 0,30-0,60 Молибден 0,5-1,5 Ниобий 0,5-1,5 Ванадий О, 5-1, 5 Цирконий 0,05-0,20 Железо Остальное при условии выполнения соотношений: молибден + ванадий + ниобийхром0,20;углерод + азот = 0,9 - 1,1.1650762 Таблица 1 Солеряание компонентов, мас.Х Сталь С Ии Сг Ид Иоп 1 чИ ра ИО+Ч+ИЬ С + ИСг Предлагаемая 1 0,50 8,0 21,0 1,0 0,50 0,80 0,80 0,05 0,4 Остань 0,100 0,9ное 2 0,60 . 11,0 20,0 3,0 1,50 1,50 1,00 0,20 050 и 24,0 3 0,60 9,0 0,9 1 50. 0 15 0 ЗО 2,5 . 1,40 0,70 20,9 и Ов 60 0,50 0,12 2, 1 1,20 0,50 4 0,50 8,5 0,55 9,2 21,3 2,5 1,1 О 0,90 0,60 0,06 н 0,43 5 Иэвестная 6 0,98 21,5 0155 9 ю 5 3,6 0,43 Примечание. В предлагаемоЯ стали монет быть в пвчаствв примеси кремни яо 0,6 мвс. Тблиц2 едлагае 20 я 60 775 10,0559 15,0 43 382 108 700 420 45 26 21 825 12,5519 18,2 44 402 25 3 13 130 50 40 700 5 9,5 8 13,0 450 11407604 206080 43Э 02 201 О600 12800 . 43 85 12,569 16,7 440 92 25 1 125 269 42285229 730 430 19,529,3 370 35,7 120 10 610 380 313471 Ф 4 Иэвестная 60 80 32 Составитель В.Бростреица Техред Л.Олийнык Корректор С,11 екмар Редак Подписное а о изобретениям и открытиям35, Раушская наб., д. 4/5 и ГКНТ С Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Укгород, ул. Гагарина,1587 Тирак 402 Государственного коиит 113035, Москв