Сплав на основе железа

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистическиеРеспубпин 1 ц 926059 тОпубликовано 07,05.82. Бюллетень М 17Дата опубликования описания 0905.82 ив аеааи изебретеннЯ и еткрытвй(53) УЙК 669,15. .018.2(088.8) В.В. Одарченко, М.В, ВолощенкоЕ.;А;СуходальскаярВ.р. Овчаренко и р.я. ЗуоавенкоРубежанский филиал Ворошиловгрйдского мааиностротельногоинститута и Харьковский ордеа Ленинанонитехничрскийинститут им. В. И. тЛенина :(54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА 3Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию материа.лов для производства коррозионностой кого литья в химической промышленности для изготовления корпусов аппаратов, деталей насосов, арматуры.Известен коррозионностойкий сплав 11 1 р содержащий, вес.3:Углерод 0,3-0,7Марганец , 0,3-0,8Кремний 12,5- 15Медь 7-9РЗЭ 0,05" 1Железо . Остальное 5Известен коррозионностойкий сплавна основе железа 2 3, содержащий,вес.4:Углерод 0,5-0,6Кремний 14,5-16Марганец 0,3-0,5Молибден 3,5-4,5Сера 0,01-. О .05Селен 0,01-0,25 2Редкоземельныеметаллы 0,01-0,Железо ОстальноеНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является коррозионностойкий сплав 3следующего химичес-. кого состава, вес.Ф:Углерод 0,5-0,9Кремний 14-16Марганец 0,3"0,8Молибден 3-4Железо , Остальное В качестве примесей сплав содержит фосфор не более 0,1 вес.б и серу не более 0,07 вес. е.Данный сплав имеет следующие механические свойства: предел прочности при изгибе 14 кгс/мм; предел йрочности при растяжении 6 кгс/мм.Недостатком этого сплава является невысокая механическая прочность, Кроме того, сплав относится к трудно3 92605обрабатываемым материалам, ввиду низкой оптимальной скорости обработки.При скорости резания 15 м/мин стойкость резца 40 мин.Цель изобретения - повышение прочностных характеристик и обрабатываемости резанием при сохранении коррозионной стойкости.Указанная цель достигается тем,что сплав на основе железа, содержащий углерод, кремний, марганец и молибден, дополнительно содержит редкоземельные металлы, кальций, магнийи барий при следующем соотношениикомпонентов, вес.3: 1Углерод 0,5-0,9Кремний 14-16Марганец 0,4-0,6Молибден 3-4РЗМ 0,01-0.,1 20Кальций 0,01-0,06Магний0,01-0,06Барий 0,01-0,06Железо ОстальноеП р и м е р 1. Плавку проводят 2 зв индукционной печи ИСТ,06,Шихта содержит, 4.Ферросилиций45 Ф-ный 34Чушка ЛК12Стальной лом 54ферромолибденФМЗ 6-8После расплавления шихтц сплавперегревают до 1500 цС и при этой тем-.,пературе выдерживают 20-30 мин, послечего вводят РЗМ в виде СИИТМИШ вколичестве 0,01-0,1 от веса расплава, а затем 0,5- 1 от веса расплавакомплексного модификатора типа46ЖКМКрВа.Лигатура редкоземельных металловс иттрием СИИТМИШимеет состав, 3:РЗН 31,3 ( Се 10-124; Ч, Рг, Мд,ТЬ 4-5 Ф; И остальное) 9 4Кремний 47,6РЗМ . 4,6Кальций 7,2Магний 9,4Барий 4,8После перемешивания металл выдают в ковш на разливку, Температура заливки сплава 1300 С.Для и спытани я на изгиб отли вают в сырую форму три образца Ф 30 мм и длиной 350 мм. Предел прочности при растяжении определяют на литых образцах с диаметром расчетного сечения 15 мм, Испытаниям на ударную вязкость подвергают образцы ф 20 мм и длиной 50-60 мм беэ надреза.Коррозионную стойкость сплава определяют весовым методом. Испытаниям подвергают три образца (от каждой плавки) ф 18 мм и длиной 10 мм в 30-ном растворе соляной кислоты с температурой среды 60 СПродолжительность испытания 120 ч. Исследованиям на обработку подвергают образцы ф 80 мм и длиной 200 мм на токарновинторезном станке 1 М 61.Режим резания: скорость резания 30 и/мин, глубина резания 1 мм, подача 0,09 мм/об.Режущий инструмент: неперетачиваемые пластинки ВК 8; угол наклона главной режущей кромки 5 , главный и вспомогательный углы в плане, соот,ветственно, 45 и 450 передний уголо равен нулю, главный задний угол 10 Износ измеряют по задней грани на микроскопе ММИ. ЭО Кремний 31,7Алюминий 4,6Комплексный модификатор типа ЖКМКрВа имеет состав, 4: Испытания на изгиб и растяже,ние проводят на машине УММ 20, испытания на ударную вязкость - на маятниковом копре МКпри расстоянии между опорами 40 мм.Состав сплава контролируют химическим, фотоколориметрическим и спектральныманализом.В примерах 2 и 3 плавку проводят в условиях примера 1 с различным количеством модификатора.Составы предлагаемого и известного 3 1 сплавов приведены в табл. 1.926059 6Таблица 1 Содержание в сплаве, Ф Компоненты известном предлагаемом по примерам Р з 0,10,06 0,01 0,01 0,05 0,03 РЗМКальций 0,01 0,06 0,04 0,04,Барий Остальное Осталь- Остальноеное Остальное Железо Механические характеристики, кор"емого и известного 3 представленырозионная стойкость сплавов предлага" в табл. 2,Таблица 2 Механическиесвойства Сплавы Предлагаемый по примерам Известный 1 2 3 Предел прочности при изгибе,кгс/нм 27 28 Предел прочности при растяжении, кгс/мм Ударная вязкость без надреза, кгсм/см 0,4 0,1-0,2 1,12 Коррозионнаястойкость,мм/год 0,48-1,2 1,16 1,20 40 УглеродКремнийМарганецМолибден Стойкость резца при скорости резания 30 м/мин, мин т.7926059 8Сплав на основе желма по данному ден, о т л и ч а ю щ и й с я тем,изобретению имеет более высокие проч что, с целью повышения прочностныхностные характеристики и обрабатывае- характеристик и обрабатываемости ре"мость резанием при сохранении высокой занием при сохранении корроэионнойкоррозионной стойкости. стойкости, он дополнительно содержитТак предел прочности при изгибе редкоземельные металлы, кальций, магувеличивается в сравнение с известным ний и барий при следующем соотношениисплавом в два раза, предел прочности компонентов, вес.Ф:при растяжении увеличивается на 503, Углерод 0,5 е 0,9в два раза увеличивается допустимая . 1 о Кремний 14 е 16скорость резания, Марганец 0,4 и 0,6Изготовленные из предлагаемого спла- Молибден 3 е 4ва насосы, аппараты и детали устанав- . Редкоземельныеливаются в схемах производства химметаллы 0,01 е 0,1завода в следующих средах: пары азот"Кальции 0,01 и 0,06ной,кислоты и окислов азота при 80- Магний 0,01 и 0,069 пС, купоросное масло при 60 е 90 оС, Барий 0,01 е 0,06крепкая азотная кислота при 20 оС, деЖелезо Остальноенитрированная кислота при 70 ОС.Хорошая прочность и пластичность Источники информации,2 Оулучшает эксплуатационные качества принятые во внимание при экспертизесплавов, что позволяет заменить ими 1, Авторское свидетельство СССРнержавеющие стали. У 325273, кл. С 22 С 38/.16 1.972.Формула и зобретения 2. Авторское свидетельство СССРСплав на основе железа, содержащий У 692900, кл, С 22 С 38/60, 1979251 углерод, кремний, марганец и молиб. ГОСТ 11849 и 76, Составитель Г. Дудик Редактор В. Бобков Техред Ж, Кастелевич Корректор М. Демчик Заказ 2893/11 Тираж 657 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1130 Я Москва Жи 35 Раушская наб. д. 4/ те ии тй т й й Ви ив тЛ тЛ в в и ее е е е е и е 1 афти е вт и Е в еве и филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Ч