SU870479A1 - Жаростойка сталь - Google Patents

Description

(54) ЖАРОСТОЙКАЯ СТАЛЬ

1

Изобретение относитс  к области литейного производства, в частности к жаростойким стал м, работающим в энергетических aiTperaTcix в услови х окислени  при высоких температурах, а также наличи  сернистых газов.

Известна жаростойка  сталь, содержаща , вес. Углерод . 0,1 Кремний 1f 3-1,5 Марганец 0,3-0,6 Хром 1I7-2 Алюминий 7,8 Железо ОстальноерЗ. 15 Эта сталь имеет неудовлетворительные технологические свойства и окалиностойкость, в особенности при эксплуатации их в средах с высокой температурой и наличием сернистыхМ газов.

Наиболее «лизкой- по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемой стали  вл етс  жаростой- 25 ка  сталь, содержаща , вес.%:

Углерод0,2-0,35

Хром20,0-22,0

Кремний . 0,8-1,5

Марганец Не более 0,8 30

Церий и лантаиидн0 ,8-1

ЖелезоОстальное 2.

Технологические свойства (литейн то жидкотекучесть, трещиноустойчивость , свариваемость) и окалиностойкость этой стали неудовлетворительные , что сдерживает использование этой стали в качестве жаростойкой. Учитыва  пониженную жидкотекучесть стали, тонкостенные участки отливок, а также малогабаритные отливки методом лить  получить не представл етс  возможным.

Целью изобретени   вл етс  повышение технологических свойств и окалиностойкости ,

Дл  достижени  указанной цели, описываема  сталь, содержаща  углерод , хром, кремний, марганец, редкоземельные металлы и железо дополнительно содержит молибден, титан и алюминий при следуннцем соотнс пении компонентов, вес.%:

Углерод0,2-0,6

Кремний0,3-2,5

Молибден 0,01-1,0 Алюминий0,8-1,5

хром20,0-27,0

Марганец0,3-1,0 Титан0,05-0,29 Редкоземельные метгшлы0,05-0,25 ЖелезоОстальное Экспериментально установлено, что оптимальными пределами углерода  вл етс  0,2-0,6 вес.%. При содержании (углерода менее 0,2 вес.% в стали рез ко ухудшаетс  ее жидкотекучесть, в св зи с чём такую сталь обычно отливают в слитки, а затем подвергают го р чей пластической деформации. Однако это удорох;ает стоимость стали. При содержании углерода более 0,6 ве значительно улучшаютс  литейные свойства, однако резко снижаетс  окалиностойкость. Пределы содержани  хрома 20,00-27 ,0 вес.% обеспечивают устойчио ость против окислени  при высоких температурах. При содержании хрома 20,0 вес.% резко снижаетс  окалиностойкость стали, а при содержании этого элемента 27,0 вес.% окалиност кость резко повышаетс , однако ухуд шаютс  технологические свойства. Введение кремни  в сталь (особе , но более 1 вес.%) обеспечивает повы шение окалиностойкости стали. Менее 0,3 вес.% кремни  в стали при выплавке в печах с использованием широ ко примен емых шихтовых материалов получить затруднительно. Содержание кремни  2,5 вес.% резко ухудшает механические свойства стали, хот  окалинос тойкость увеличиваетс . Аналогично кремнию получение мар ганца 0,3 вес.% также затруднительн Наиболее веро тным содержанием марганца по верхнему пределу при выплавке в печах с использованием обыч ных шихтовых материсшов  вл етс  содержание его не более 1 вес.%. Этот элемент в больших количествах 1 0,3 21,3 0,9 0,71 Известна  Описывае20 ,2 20,0 0,3 0,3 0,91 ма  30,41 24,1 1,23 0,61 0,49 40,6 27,0 2,5 1,0 1,0

Стали выплавл ли в индукционной 60 печи с использованием тигл  емкостью 60 кг с хромомагнезитовой футеровкой методом переплава.

Алюминий вводили в тигель перед выпуском стали, редкоземельные метал-. 65

лы вводили в ковш. Температура заливки стали составл ла 1560+1О С.

Результаты определени  технологических и механических свойств, а также окалиностойкости приведены в табл. 2. нежелателен из-за отрицательного вли ни  на окалиностойкость. Молибден в указанных пределах оказывает положительное вли ние на механические свойства и окалиностойкость стали. При его содержании 0,01 вес.% это вли ние не про вл етс , а введение 1,0 вес.% не экономично в св зи с дороговизной ферромолибдена . Введение титана в за вл емых пределах обеспечивает св зывание имеющегос  в стали углерода, пластичность и окалиностойкость при этом повЕлиаетс . Титан в количестве О,Об вес.% оказывает уже заметное вли ние на упом нутые свойства. Содержание титана более 0,29 вес.% не экономично, хот  он и увеличивает жаропрочность стали и измельчает ее зерно. Аналогично кремнию алюминий резко повышает окалиностойкость хромистой стали с содержанием 20 вес.% хрома и более. При содержании в стали 0,8 вес,% алюмини  и более эти стали имеют удовлетворительную окалиностойкость , однако при повышении содержани  алюмини  более 1,5 вес.% резко снижаетс  жидкотекучесть стали. Значительное улучшение окалиностойкости , литейных и механических свойств обеспечивают редкоземельные металлы. Наиболее удовлетворительными пределами  вл ютс  0,05-0,25 вес.% (по расчету). При этом введение редкоземельных металлов и менее 0,05 вес.% мало чувствительно, а более 0,25 вес.% неэкономично и оказывает отрицательное вли ние на окалиностойкость и литейные свойства. При выплавке сталей примен ли одни и те же шихтовые материалы, выплавку, заливку и испытани  проводили по одной технологии .(см. табл. 1). . сТаблица 1 0,06 0,08 0,8 0,05 0,8 0,07 0,07 0,05 0,15 1,31 0,05 0,05 0,15 0,29 1,5 0,05 0,0,5 0,25

Таким образом, технологические свойства; жидкотекучесть, линейна  усадка, трещиноустойчивость и свариваемость , механические свойства; предел прочности, ударна  в зкость, и окалиностойкость описываемого состава стали (табл. 2, 2-4) выше по сравнению с известной сталью.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Жаростойка  стгшь, содержаща  углерод , хром, .кремний, марганец, редкоземельные металлы.и железо, о тличающа с  тем, что, с целью повышени  технологических свойств и окалиностойкости, она дополнительно содержит молибден, титан

   Таблица2

   и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%:.

   Углерод0,2-0,6

   Хром20,0-27,0

   Кремний0,3-2,5

   Марганец0,3-1,0

   Молибден0,01-1,0

   Титан0,05-0,29

   Алюминий0,8-1,5 Редкоземельные

   металлы0,05-0,25

   Железо .Остальное

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1 Авторское свидетельствоСССР 158297, кл. С 22 С 38/18, 1965.
2. 2. Авторское свидетельство СССР 177624, кл. С 22 С 38/18, 1966.