Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(73) Патентообладатели Верещагин Михаил Николаевич, Фетисов Василий Павлович,Карпенко Михаил Иванович(57) Коррозионностойкий сплав, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий, медь и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит хром, алюминий, бор и никель при следующем соотношении компонентов, мас.углерод 0,63-3,0 кремний 1,1-7,6 марганец 0,21-0,6 ванадий 0,01-0,9 медь 0,002-5,5 алюминий 0,02-0,3 хром 0,07-4,5 бор 0,06-4,5 никель 0,06-1,8 железо остальное.(56)836199, 1981.968094, 1982.1010154 , 1983.2075869 1, 1997.2064521 1, 1996.2017858 1, 1994.2048584 1, 1995. Изобретение относится к области металлургии, в частности к коррозионностойким сплавам на основе железа,которые могут быть использованы для изготовления литых тонкостенных деталей и профильных заготовок, работающих в коррозионных средах без дополнительных покрытий. Известные коррозионностойкие сплавы на основе железа ЧС 15 и ЧС 17 1 обладают недостаточной прочностью и низкими упруго-пластическими свойствами. Стрела прогиба сплава 0,6-1,2 мм, относительное удлинение до 2 . Это затрудняет изготовление из известных сплавов литых тонкостенных деталей и профильных заготовок, работающих в коррозионных средах. Известен также коррозионностойкий сплав на основе железа 2 следующего химического состава, мас.углерод 0,3-0,7 кремний 12,5-15,0 медь 7,0-8 марганец 0,3-0,8 РЗЭ (редкоземельные элементы) 0,05-0,10 фосфор до 0,10 сера до 0,07 железо остальное. 4516 1 Коррозионная стойкость сплава, выраженная показателем глубинной коррозии п, составляет 0,3-0,7 мм/год. Этот сплав имеет низкую прочность (до 215 МПа) и повышенную хрупкость, что затрудняет изготовление литых тонкостенных заготовок, микропроводов и упругих деталей, работающих без дополнительных покрытий. Наиболее близким к предложенному является коррозионностойкий сплав 3, содержащий, мас.углерод 0,6-0,75 кремний 14,5-16,0 марганец 0,3-0,8 медь 4,0-10,0 ванадий 0,1-0,3 РЗМ 0,05-0,20 свинец 0,1-03 селен 0,1-0,3 железо остальное. Известный сплав обладает следующими свойствами твердость по Викарсу, кгс/мм 2 189-380 предел прочности при изгибе, МПа 255-390 износостойкость при фреттинг-коррозии,100-118 ударная вязкость, Дж/см 2 2-7,5 относительное удлинение,3,5-8,0. Недостатком известного сплава являются низкие упруго-пластические свойства. Отмечается также недостаточная коррозионная стойкость. Это затрудняет использование этого сплава для литых тонкостенных деталей и профильных заготовок,работающих в коррозионных средах. Задача изобретения - повышение коррозионной стойкости и упругопластических свойств сплава. Поставленная задача достигается тем, что коррозионностойкий сплав, содержащий углерод, кремний,марганец, медь, ванадий и железо, дополнительно содержит хром, алюминий, бор и никель при следующем соотношении компонентов, мас.углерод 0,63-3,0 кремний 1,1-7,6 марганец 0,21-0,6 медь 0,002-5,5 ванадий 0,01-0,3 алюминий 0,02-0,3 хром 0,07-4,5 бор 0,06-4,5 никель 0,06-1,8 железо остальное. Введение хрома в предложенных концентрациях связано с измельчением структуры и отбеливанием металлической основы сплава, а также положительным его влиянием на аморфизацию сплава и повышением коррозионной стойкости и упруго-пластических свойств. При его концентрации до 0,07 мас.коррозионная стойкость и упруго-пластические свойства недостаточны. При повышении концентрации хрома более 4,5 мас.снижаются технологические свойства и ударная вязкость. Дополнительное введение бора связано с его высокой аморфизирующей способностью и положительным влиянием на измельчение структуры, на коррозионную стойкость и упруго-пластические свойства сплава. При содержании бора менее 0,06 коррозионная стойкость и упруго-пластические свойства недостаточны, а при увеличении концентрации бора более 4,5 увеличивается содержание карбидов бора, снижающие технологические свойства, ударную вязкость, относительное удлинение и обрабатываемость сплава. Редкоземельные металлы, свинец и селен обладают высоким угаром, загрязняют окружающую среду и недостаточно влияют на коррозионную стойкость и упруго-пластические свойства. Поэтому они исключены из состава предложенного сплава. Алюминий является основным раскисляющим и модифицирующим компонентом сплава и его содержание составляет 0,02-0,3 мас. . При концентрации его более 0,3 мас.усиливается его графитизирующее влияние, что снижает упруго-пластические свойства. При концентрации алюминия до 0,02 мас.его раскисляющий и модифицирующий эффект недостаточен. Введение никеля в количестве 0,06-1,8 обеспечивает измельчение и легирование структуры, повышение упруго-пластических свойств и коррозионной стойкости. При его концентрации до 0,06 дисперсность структуры и коррозионная стойкость недостаточны, а при повышении концентрации никеля более 1,8 снижаются упруго-пластические свойства. Медь является дорогостоящим компонентом сплава, обладающим недостаточной аморфизирующей способностью, поэтому ее концентрация в сплаве снижена до 5,5 мас. . Содержание кремния в сплаве ограничено концентрациями от 1,1 до 7,6 . При концентрации кремния до 1,1 недостаточна коррозионная стойкость, а при увеличении концентрации его более 7,6 снижаются упруго-пластические свойства. 2 4516 1 При малой присадке марганца (до 0,21 ) не отмечалось измельчения структуры и повышения коррозионной стойкости, технологических и упруго-пластических свойств. При увеличении содержания марганца более 0,6 снижалась коррозионная стойкость и ударная вязкость. В сплаве увеличена концентрация углерода до 0,63-3,0 , что обеспечивает повышение механических и технологических свойств и коррозионной стойкости. Верхний предел концентрации углерода ограничен содержанием 3,0 , выше которого выделяется свободный углерод, снижаются упруго-пластические и коррозионные свойства литого металла. Ванадий введен как эффективный микролегирующий компонент, усиливающий эффект измельчения и инвертирования структуры, существенно упрочняющий матрицу, он обеспечивает однородность структуры,повышение коррозионной стойкости и упруго-пластических свойств и их стабильность. Увеличение концентрации ванадия выше 0,9 мас.обуславливает снижение технологической пластичности сплава и увеличение склонности к трещинам, а также снижение упруго-пластических свойств и коррозионной стойкости. При уменьшении концентрации ванадия менее 0,01 мас.его микролегирующее влияние недостаточно, снижаются прочность, пластичность и коррозионная стойкость деталей. Сплав выплавляют в электрических печах при температуре 1450-1550 С с использованием металлизированных окатышей по ТУ 14-1-4765-89, возврата производства, ферросилиция ФС 45, стального лома, ферробора ФБ 17 и ФБЗ,феррохрома ФХ 800, феррованадия ВД 2 и никеля. Медь МО вводят за 7-10 мин до выпуска металла из печи, а алюминий - на дне разливочного ковша перед выпуском в него расплава из печи. Тонкие профильные заготовки получают на специальной установке по закалке из жидкого состояния и методами непрерывного литья. В таблице приведены химические составы исследованных сплавов, данные механических и коррозионных испытаний предложенного сплава. Испытание на изнашивание при фреттинг-коррозии проводят на цилиндрических образцах на установке МКФ-1 по стандартной методике. В качестве измерительного прибора используют профилографпрофилометр, а в качестве эталона - сплав ЧС 17 (ГОСТ 11849-76). Коррозионную стойкость определяют показателем глубинной коррозии в 50 -ном растворе серной кислоты в течение 10 суток при температуре 60 С. Ударную вязкость определяют на образцах 101055 мм без надреза, а относительное удлинение и прочностные свойства - на образцах диаметром 10 мм. Технологические испытания сплавов показали, что жидкотекучесть предложенного сплава по спиральной пробе составляет 520-680 мм и достаточна для получения тонкостенных профильных заготовок. Как видно из таблицы, предложенный сплав обладает более высокими показателями упруго-пластических свойств и коррозионной стойкости, чем известный. Предел прочности при растяжении, МПа Примечание в известном сплаве состава 1 дополнительно содержались, мас.селен 0,2 РЭМ 0,06 и свинец 0,15. Источники информации 1. ГОСТ 11849-76. 2. А.с. СССР 325273, МПК С 22 С 38/16, 1976. 3. А.с. СССР 836199, МПК С 22 С 38/60, 1981 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3

МПК / Метки

МПК: C22C 33/00, C22C 38/00

Метки: сплав, коррозионностойкий

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/3-4516-korrozionnostojjkijj-splav.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Коррозионностойкий сплав</a>

Похожие патенты