Жаропрочная сталь
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
Оценки блокировки роста трещины в устьеконцентратора напряжения является скорость роста трещины, отнесенное к одномуциклу (нкм/цикл),Химические составы салей приведены.в табл, 1. Результаты испытаний оснастки натермостойкость и термоциклические испытания образцов - в табл, 2.Из приведенных результатов (табл, 2)видна корреляция между термостойкостьютехнологической оснастки и термоциклическими испытаниями, Поддоны из предлагаемой стали обладают в 2-3 раза большейстойкостью, скорость распространения трещины при этом снижается в 3,0-4,0 раза.Из табл. 2 видно, что выбранное соотношение элементов в составе жаропрочнойстали является оптимальным для достижения поставленной цели. Углерод в пределах0,1-0,4%.способствует стабилизации аустенита и расширяет возможности твердогораствора с сохранением аустенитной структуры. Нижний предел углерода 0,1% установлен исходя из необходимостиобеспечения требуемой жидкотекучести.. Увеличение концентрации углерода выше0,4% приводит к интенсивному росту размеров включений карбидной фазы, что ухудшает свойства отливок и охрупчивает сталь.Кроме того, крупные включения карбидоввыступают в качестве сильных концентраторов напряжений, что приводит к зарождению и росту трещин при термоциклическихнагрузках.Кремний в пределах 0,5-3,0% за счетобразования плотной пленки окислов обеспечивает высокую жаростойкость. Нижнийпредел по кремнию 0,5% установлен из требований жидкотекучести стали. Верхнийпредел 3,0% установлен исходя из того, чтокремний, сужая у-область, способствует появлению двухфазной аустенитно-ферритной структуры.Марганец, расширяя у-область, стабилизирует аустенит, частично увеличиваетрастворимость карбидов хрома в аустените,прй этом расширяются допустимые пределы содержания углерода в жаропрочнойстали. Нижний предел по марганцу 0,3%обусловлен необходимостью достиженияопределенного эффекта от его ввода, Повышение марганца более 2,5% приводит к образованию феррита,Для получения высокой жаростойкостии окалиностойкости аустенитной стали концентрация хрома устанавливается в пределах 20-30 . Нижний предел 20%установлен исходя из необходимости связывания углерода в карбиды (Сг, Ре) С, Верхний предел 30.0 обусловлен значительным укрупнением включений карбидной фазы в сплавах с содержанием хрома выше 30, что благоприятно сказывается на ме ханических свойствах стали.Выбор содержания никеля в пределах12-20 обусловлен исходя из необходимости получения аустенитной структуры в литом состоянии в широком интервале10 температур. Нижний предел содержанияникеля 12 выбран исходя из этих условий.С увеличением содержания никеля выше20 положительный эффект присутствии никеля в сплаве практически не влияет на15 структуру и механические свойства.Медь в пределах 0,1-0,5% образует защитную пленку, усиливая при этом ее сцепление с металлом и существенно повышая жаростойкость отливок при термоцикличе ских нагрузках.Нижний предел 0,1% выбран исходя из необходимости получения ощутимого эффекта окалиностойкости, верхний предел ограничен возможностью образования хрупких эвтектик медистых фаз,25 ухудшающих свойства отливок,Наличие в атмосфере серы и кислородаприводит к образованию окалины на внешней поверхности литых деталей и внутреннему. окислению и сульфидизации в их30 объеме, При температурах больше 800 Собъемное проникновение серы и кислорода становится доминирующим процессом.Развитие коррозии и трещин преимущественно идет вдоль границ зерен аустенита.35 .Наличие в стали большого количества концентраторов напряжений, например неметаллических включений неблагоприятной формы, способствует процессу объемной диффузии серы и кислорода, что безуслов но снижает трещиностойкость литых деталей при термических нагрузках,Введение в состав стали ниобия и титанав количествах 0,4 - 1,0 и 0,05-0,3% соответственно позволяет реализовать эффект бло кировки роста трещин в устьеконцентраторов напряжений. Высокотемпературные карбиды и нитриды титана и ниобия играют роль инокуляторов, резко измельчая строение первичной структуры, 50 Вследствие их высокой температуры плавления Они расположены в аиде включений внутри зерна, а не выпадают по их границам, как это наблюдается с более низкотем пературными карбидами, Кроме того, 55 ниобий образует с железом интерметаллические фазы, выделяющиеся по границам зерен, при этом наблюдается повышение сопротивления "блокировка" роста трещины. Перечисленные факторы стабилизируют границы аустенитных зерен, предотвраща1712456Содержание элементов, масА Уровень содержания эле- ментов Состав стали 1"18,5 По иаобретению0,5 0,3 20,01 э 5 1 эо 25,6 3,0 0,3. 0,1 24015 . 1 (известный) Средний ост,0,35 1216,5го1 о,а 0,10,25о,40,08.Келем Тираж Подписноевенного комията по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 коз 512 ВНИИПИ Госу ственно-издательский.кембинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 ют их обезуглероживание и окисление, Этим объясняется механизм блокировки роста трещин за счет легирования стали ниобием и титаном.Нижние пределы ниобия и титана 0,4 и 0,05 соответственно выбраны исходя из необходимости достижения определенного эффекта и частичного связывания углерода в карбиды.. Превышение содержания ниобия свыше верхнего предела 1 ф не дает существенного приращения служебных характеристик и ухудшает экономические показателииспользования ниобийсодержащих сталей, ухудшаются технологические свойства сплава. Формула изобретения Жаропрочная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с 5 целью блокировки роста трещин в устье концентратора напряжений литых изделий, эксплуатируемых при термоциклических нагрузках, она дополнительно содержит ниобий и титан при следующем соотношении 10, компонентов, мас, :Углерод 0,1-0,4 Кремний 0,5-3,0 Марганец 0,3-1,5 Хром 20,0-30,0 15 Никель 12,0-20,0Медь 0,1-0,5 Ниобий 0,4-1,0 Титан 0,05-0,3 Железо Остальное 20 т. а б л и ц а. 1
СмотретьЗаявка
4815909, 16.04.1990
БЕЛОРУССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
БЕСТУЖЕВ НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ, ЛЕКАХ СЕМЕН НАУМОВИЧ, МИХАЙЛОВСКИЙ ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ, РОЗУМ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ, КОДЕНЦОВ АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ, ЖУРАВЛЕВ ЮРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, ГОЛЬДШТЕЙН ВЛАДИМИР АРОНОВИЧ, ЛАБЗИН АНДРЕЙ МИХАЙЛОВИЧ, ЖАБИН СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, ДУРАНДИН ВИКТОР ФЕДОРОВИЧ, КОЧЕТКОВ НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: C22C 38/50
Метки: жаропрочная, сталь
Опубликовано: 15.02.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1712456-zharoprochnaya-stal.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Жаропрочная сталь</a>
Предыдущий патент: Литая штамповая сталь
Следующий патент: Сталь
Случайный патент: Кардная гарнитура