Сплав на основе железа

ЪО т т .и - А Н И Е ("1 7097 0ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветснихСоциалистическихРесттубпик Ф(23) ПриоритетОпубликовано 15 01 0 Бюллетень М 2Дата опубликования описания 15.01.80 С 22 С 38/14 Гееударстввииый комитет СССР по делам изввретеиий и открытий(54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА 28- 33 24 29 5 - 6,8 Изобретение относится к металлургии, а именно к дисперсионно - твердеющим сплавам обладающим малым температурным коэффициентом модуля нормальной упрутости и посто.янным значением козффтщиента,линейного ржо, . 5 ширения в интервале температур 20 - 500 С оно предназначено для изготовления упругих чувствительных элементов и конструкционных деталей приборов и автоматических систем,тоНаиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сутцности и достигаемому эффекту является сплав на основе железа, содержащий, вес.%:Никель 27 - 4715Кобальт 0 - 16Ниобий 4,1 - 10Титан 0 - 2Углерод 0 - 0,16Кремний 0 - 0,326Марганец 0 - 0,4Алюминий 0 - 0,2Магний 0 - 0,1Железо Остальное 111. 2причем %М+ 0,7 (%Со) - 0,44 сйЬ+2,85 (%Т) ) -- 2 (%Т )/(%Т 5 + %МЬ) =37 - 40", %ИЬ+2,85 (%Т) ( 10%.Недостатками известного сплава являются значительные изменения температурного козф. фициента модуля нормальной упругости и коэффициента линейного расширения при тсмоперагурахвыше 425 С, а также высокие значения температурного коэффициента модуля нормальной упругости.Цель изобретения - стабилизация темпера. турного коэффициента модуля нормальной упругости и коэффициента линейного расширения в интервале температур 20 - 500 С, а также снижение температурного коэффициента моЛуля нормальной упругости. в этом интервале.Цель достигается тем, что сплав, содержащий кобальт, никель, ниобий, титан, алюминий, до. полнительно содержит вольфрам, бор, церий и лантан при следующем соотношении компонен. тов, вес.%:КобальтНикельНиобий709710 4 В качестве примесей сплав может содержать, вес.%: УглеродМарганецКремнийСераФосфор Не более 0,05 Не более О,ОЗ Не болес 0,4 Не более 0,02 Не более 0,02 Таблица 1 1 Содержание, вес,%1 1 Элементы 28,0 29,0 32,0 33,0 Кобальт 28,0 29,0 25,0 24,0 Никель 5,0 5,6 Ниобий . 1,2 2,0 Титан 0,8 0,02 0,02 0,9 0,1 Алюминий 0,5 0,02 0,3 2,00 . Вольфрам 0,8 0,02 0,001 0,05 0,005 Бор 0,02 0,05 0,005 ЦерийЛантанУглерод 0,001 0,001 0,002 0,03 0,05 0,049 0,032 0,025 0,038 0,29 0,21 0,28 0,24 Марганец 0,31 0,38 0,32 Кремний 0,017 0,016 0,018 0,019 Сера 0,019 0,014 0,015 0,016 ФосфорЖелезо Остальное Остальное Остальное Остальное Титан О,Ог,2Алюминий 0,02 - 0,9Вольфрам 0,02 - 2,0Бор 0,0001 - 0,05Церий 0,001 - 0,055Лапта н 0,001 - 0,05Железо Остальное,Содержание кобальта, никеля, ниобия, ти.тана и алюминия удовлетворяют соотношенияПредлагаемый сплав подвергается следующей термической обработке: закалке от температуры 950 - 1050 С с охлаждением в воде и дис. персионному твердению при 650 - 700 С с вы 55 держкой 4-12 ч или закалке, наклепу на 20 -Предлагаемый сплав выплавляют в 50 кгвакуумной печи; химический состав сплавапредставлен в табл.1. 40% и дисперсионному твердению при 650 - 700 С в течение 2-10 ч.Механические свойства исследованных сплавов представлены в табл.2 (М 1 - известный сплав; Я 2 - 5 - предлагаемый сплав).-. 709710 Т а б л и ц а 2 Предел прочности, кг/мм Режим термообработки Сплав, уо Предел текучести,кг/мм Относительное удли пение,% температура, С 149- 128- 125- 129- 127- 126- 14151 132 127 132 130 129 16 15- 1617 18 163- 142- 138- 157- 143- 138- 1,15- 1,7- 1,2166 146 142 159 145 141 1,4 1,9 1,8 То же 160 - 138 - 135 - 154 - 139 - 136 - 1,2 -163 144 140 156 141 138 1,5 1,8- 1,426 22 160 - 138 - 136 - 153 - 138 -134 - 1,2 -162 143 138 155 141 137 1,4 1,8- 1,32,5 2,3 1,9 - 1,5 -2,6, 2,1 159- 136- 132- 153- 138- 135- 1,3- 162 143 138 156 140 137 1,65 П р и м е ч а н и е: Механические свойства определяют при растяжении на плоских образ. цах размером 1,0 х 30 х 160 с рабочей частью 10 х 60 мм. Из данных табл. 2 видно, что механические свойства предлагаемого сплава до 500 С находят. ся на высоком уровне и снижение этих свойств в интервале рабочих гемператур не первышаег 10%. 4 О Значения модуля нормальной упругости, температурного коэффициента модуля нормаль. ной упругости и коэффициента линейного рас. ширения исследованных сплавов представлены в табл. 3 ( У 1 . известный сплав; 8 2 в 5 -предлагаемый сплав). Таблица 3 Сплав, Мф л709710 Продолжение табл.3Коэффициенты линейного рас)пирения10 град коэфф ормаль пературныи нт модуля упругости0 6 град ерату 6500 6700. Корченко дакт Поллислоа СССР Тираж 694 ЦНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открытий 113035, МоскваЖ - 35, Раушская наб., к аз 9126/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проекп Из представленных данных видно, что уровень механических свойств предлагаемого сплава до 500 С находится на уровне известного сплава, однако по величине термоупругого коэффициента предлагаемый сплав сущест.венно превосходит известный, причем для предлагаемого сплава его термоупрутий коэффициент имеет практически постоянную величи. ну, сохраняющуюся до 500 С, в то время как в известном сплаве постоянное значение темпе. ратурного коэффициента сохраняется до 400- 425 С. Это позволяет повысить температуру эксплуатации предлагаемого сплава до 500 С.Формула изобретения 1. Сплав на основе железа, содержащий ко. балы, никетя, ниобий, титан, алюминий, о т . личающийся тем,что,сцельюстабилизации температурного коэффициент ля нормальной упругости и коэффициен .нейного расширения в интервале темпер 20 - 500 С, он дополнительно содержит вольфрам, бор, церий и лантан при следующем соотношении компонентов, вес.%: Кобальт 28 - . 33Никель 24 - 29Ниобий 5 - 6,8Титан 0,02 - 1,2Алюминий 0,02 -Вольфрам 0,02 -Бор 0,0001 -Церий 0,001 -Лантан 0,001Железо Остальное.2, Сплав по п,1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения температурногокоэффициента модуля нормальной упругостив интервале температур 20 - 500 С, содержаниекобальта, никеля, ниобия, титана и алюминияудовлетворяет соотношениям:%й +%СО/%ИЬ+%Т + оА 1)8.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Англии Р 1411693,кл, С 22 С (С 7 А), 1974,