Сплав на основе никеля

 

(19)RU(11)624473(13)C(51)  МПК ⁵    _C22C19/05Статус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ

Изобретение относится к области металлургии, а именно к литым сплавам на основе никеля, содержащим углерод, хром, кремний и железо, используемых преимущественно в качестве твердых наплавочных материалов для наплавки быстроизнашивающихся деталей машин, инструмента и приборов, эксплуатируемых при повышенных температурах в окислительных средах в условиях значительных контактных нагрузок истирания и теплосмен. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сплав следующего состава, мас.%: Углерод До 0,5 Кремний До 0,3 Хром 0-10,1 Алюминий+титан 4-12 Вольфрам До 25 Бор До 0,3 Иттрий 0,005-0,15 Железо 1-5 Никель Остальное
Предложенный сплав обладает удовлетворительной способностью к наплавке на жаропрочные никелевые сплавы. Сплав может быть использован для защиты рабочих поверхностей деталей машин и приборов от окисления при длительной эксплуатации при 1100-1200^оС. Применение нового материала позволит повысить срок службы деталей, работающих в сложных условиях, или уровень их рабочих температур. Недостатком известного материала являются низкое значение износостойкости при повышенных температурах, снижение износостойкости при росте уровня рабочих температур, низкое сопротивление газовой коррозии при температурах выше 1100^оС, что связано с испарением защитного окисла из хрома при повышенных температурах. Цель изобретения - создание сплава на основе никеля, который бы обладал высоким сопротивлением истиранию при высоких нагрузках и скоростях при повышенных температурах в агрессивных окислительных средах, а также сопротивлением газовой коррозии при длительной эксплуатации. Цель достигается тем, что никелевый сплав, содержащий углерод, кремний, хром, алюминий, титан, вольфрам, бор и иттрий, имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: Углерод 0,18-0,22 Кремний 0,8-1,2 Хром 4,0-6,0 Алюминий 10,5-12,5 Титан 0,8-1,2 Вольфрам 1,5-2,5 Бор 0,01-0,05 Иттрий 0,01-0,05 Никель Остальное
В объеме сплава могут содержаться такие элементы как железо, молибден, кобальт, ниобий, ванадий и др. в виде примесей, содержание которых не должно превышать 0,1-1,0 мас.%. Химический состав и свойства описываемого и известного сплавов приведены в табл. 1 и 2. Сплав выплавляется в вакуумно-индукционной печи в тигле из основной футеровки. Сплав выплавляется на чистых шихтовых материалах, которые загружаюся в плавильный тигель в следующей последовательности: 1/3 часть алюминия, затем никель, хром, титан, вольфрам. Углерод, кремний, бор и иттрий, а также оставшийся алюминий загружались в дозатор. После полного расплавления шихты в расплав из дозатора по частям вводят алюминий, затем углерод и кремний. Бор и иттрий в расплав вводят за 30-60 с до разливки сплава после его перемешивания электромагнитным полем. Бор и иттрий после введения в расплав химическим анализом не определялись.

Формула изобретения

СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ, содержащий углерод, кремний, хром, алюминий, титан, вольфрам, бор, иттрий, отличающийся тем, что, с целью повышения твердости, износостойкости и сопротивления газовой коррозии при температурах 750 - 1200^oС в условиях значительных контактных нагрузок и скоростей трения, ои имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:
Углерод 0,18 - 0,22
Кремний 0,8 - 1,2
Хром 4,0 - 6,0
Алюминий 10,5 - 12,5
Титан 0,8 - 1,2
Вольфрам 1,5 - 2,5
Бор 0,01 - 0,05
Иттрий 0,01 - 0,05
Никель Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1