Сплав на основе никеля

ИЯ АВТОРСКОМ 2,содержащих соединение серы, Цель - повышение жаростойкости в серосодержащих газовых средах. Сплав содержит, мас.: хром 35,5-37,0; железо 20,5-22,0; марганец 5,5-7,0; кремний 1,0-1,5 титан 0,4-1,0; бор 0,001-0,01; кальций 0,001-0,05; никель остальное, Сплав обеспечивает величину скорости окисления в газовой среде, . содержащей 302 при (302 - 02 =1:8), при700 С - 0,06-0,44 г/м 2 ч; при 900 С,09-0,78 г/м.ч, Предел прочности при растяжении при 20 С составляет 490-520 МПа, при 800 С -215-244 МПа; условный предел текучести при 20 С 297-320 МПа, при 800, С - 174-199 МПа; относительное удлинение при 20 С - 19,8-24,8; при 800 С - 16.7- 19,4; относительное сужение при 0 С - . 21,1-22,7; при 8000 С,9-20,4. 2 табл. ослик, Л.К, Коко.Ситчихин и И.Н рГЙи, ннцм отаю" дна цирконийМедьКремний и илмарганецАлюминийРЗМ-7,5 1 0-5 д 5 Бор,ЖелеНике ХромАлюминиМарганецТанталВольфрамРЗМ Кремний н, ванадий,ий,о ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ.ГКНТ СССР ф 1) 4813607/02(84) СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ (57) Изобретение относится к металлу в частности к сплавам, предназначе для проплавления литых деталей, раб щих при повышенных температурах по грузкой в агрессивных газовых сре е относится к металлургии,плавам, предназначеннымя литых деталей, работеенных температурах под нессивных газовых средах,динения серы,сокотемпературнывкорросплавы на основе никеля идля жаропрочных сллавоэ,.ррозионностойкие сплавы0,55-2,5 0,55-2,526-40 32-4 Ф/или6-15 8-.1 Изобретени в частности к с для изготовлени щих при повыше грузкой в агре содержащих сое Известны вы зионностойкие покрытия из них содержащие, ма Ко Углерод Хром Молибден и вольфрам Ниобий, тит тантал, гафнГафний До 10Титан До 5Благородные металлы До 15Оксиды тугоплавкихметаллов До 5 5Никель и железо ОстальноеОднако эти сплавы не обладают высоким.уровнем стойкости к термическим напряжениям при тепловых ударах и жаростойкости в серосодержащих газовых 10 средах, продуктах сгорания высокосернистых топлив.Наиболее близким к предлагаемому является сплав на основе никеля, содержащий, мас.: 15Хром 35,5-37,0Железо 20,5-22,0Марганец 6,0-7,5Кремний 1,0-1,5Азот. 0,05-0,3 20Бор 0,001-0,01.Кальций 0,001-0,05Никель ОстальноеЭтот сплав обладает при повышенных температурах высоким. уровнем прочно стиых свойств и удовлетворительно низкой скоростью окисления в серосодержащих газовых средах. Однако уровень жаростойкости указанного сплава при повышенных температурах 700-900 С недостаточен для ЗО обеспечения высокой эксплуатационной стойкос"ги деталей из данного мвтериайа.Цель изобретения - повышение жаростойкости в серосодержащих газовых средах.35Для достижения указанной цели сплав на основе никеля, содержащий Сг, Ре, Мп, 81, В и Са, дополнительно содержит Т 1 при следующем соотношении компонентов, мас о 40Хром 35,5-37,0Железо 20,5-22,0Марганец . 5,5-7,0Кремний 1,0-1,5Титан 0,4-1,0 45Бор 0,001-0,01Кальций 0,001-0,05Никель ОстальноеСплав может содержать примеси, мас.ф: 50Углерод До 0,4Сера До 0,035Фосфор До 0,035Оптимальным содержанием Т в предложенном сплаве является 0,4-1,0 мас. 6, Т 3 55 в таких количествах способен снизить скорость коррозионных потерь эа счет легирования защитной окалины-оксида Сг 20 зЯ+ титаном. Небольшие добавки катионов Т 1 с меньшей валентностью, чем у хрома (Сг"+) по теории окисления Вагнера повышают концентрацию электронных дырок, а следовательно, понижают концентрацию катионныхвакансий и уменьшают скорость окисления.При содержании Т больше 1,0 мас.% нетдальнейшего повышения эффекта.При содержании Мп менее 5,5 масф иминимально допустимбм содержании Й 1(31,44 мас, ) не обеспечивается стабильнаяаустенитная структура сплава, что приводитк ухудшению его жаропрочных свойств.При содержании Мп более 7,0 мас,окалиностойкость ухудшается до уровня известного сплава,Состав сплавов приведен в табл. 1.Сплавы выплавлялись в открытой индукционной печи,Испытания предложенного и известного сплавов проводили на образцах в литойсостоянии после нормализации от 1100 С.В табл. 2 приведены данные по жаростойкости в газовой среде, содержащей серни-стый ангидрид 302 (802 - 02 = 1:8), и уровнюмеханических свойств при 20 и 8000 С.Как видно из данных таба 2, предложенный сплав обладает достаточно высокойжаростойкостью в агрессивных серосодержащих средах, превышающей соответствующий уровень у известного сплава всреднем в 8,5 раз при таком же уровне высокотемпературной прочности. У сплава. сзапредельными значениями компонентов(4, 5) жаростойкость снижена до уровня известного сплава.Технико-зкономическая эффективностьпредложенного сплава заключается в том,что он обладает высокими литейными свойствами, не склонен к образованию горячихтрещин и обеспечивает получение качественных отливок.Предложенный сплав обеспечивает высокую эксплуатационную стойкость деталей, работающих при повышенныхтемпературах в условиях нагрузок и тепловых ударов в продуктах сгорания высокосернистых топлив,Формула изобретения Сплав на основе никеля, содержащий хром,железо,марганец, кремний,бор,кальций, отличающийся тем,что,сцелью повышения жаростойкости в серосодержащих газовых средах, он дополнительно содержит титан-при следующем соотношении компонентов, мас. ;Хром 35,5-37,0,Железо 20,5-22,0Марганец 5,5-7,0Кремний 1,0-1,51712443 ТитанБор 0,4-1,00,001-0,01 0,001-0,05 Остальное Кальций Никель Таблица 1 Химический состав сплавов имечание.Составы 4 иб -запр ельные эначен ли Свйстеа спп Характеристика сплаварепловеиннй сплав 1 ввестнийплаа евьнне саста 017 оф 21Оф 42-0,44 8,42-0451 . 0,78-0,89 Ое 27"О)35 0,67"О, 78 1,27-1,40 2,38-2,78 гэог-ге 17 0,06" 0,09О, 11-0,20 О,У 3-0,922,03"2,45Эь 98-2,11 6,64-0 1,33-1 0,88-1 окисле равлич- РЗТУРЕЭ 90-498 Зо-гаа 512-520 509-520 215 "228 213-235 501-513 223-231 580"5 264-2 2 О 80 36-577 -216 20-2316-126 248-311 129.148 предел теЮа 20800 ьное удмабнение Относительное сувенею а 800 Редактор В,Пчолинс Состааюеаь А.РосликТехредММергентал Корректор Л,Бески аказ 512ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москве, Ж-Зб, Раушская наб., 4 Л оизводственно-издательсеЮ комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 С коростной темпег/ив чО родопщзи Рвс101 а Температураислитанин, С ЗОЗ-ЗО 9 190-196 23;3-24,8 18,6-19,1 21 эв-ггф 5 1,7,9 197 297",316 1744197 гг,а-ггьВ 18;2-79,4 2 ЭьЭТ 22 ф 2 185 19,7 309"320 195 199 1912-.20 зо 16,7".18,4 21 ф 5 2 гэ 7 18 э 1"гов 4 19 ю У 210 18,3-19,9 20,4-22,7 19 ег-гоэо Зоа-згУ 193-209 9,8-10,5 6,0-7,3 9,5-9,9 6,2-8,1,37,2-46,9 32,0-38,9 60,2-64,9 32,4-40,7