Сталь

 

Сееез Советсник

Сецналнстичеснна

Реслублим

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 13,1179 (21) 2839920/22-02 (S4)M СЛ с присоединением заявки М (23) Приоритет

С 22 С 38/50

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 669. 14.018..52.853-194 (088.8) Опубликовано 15.0881 Бюллетень N9 30

Дата опубликования описания 1>0881

A.È. Степина, В.В. Зотов, С.В. Какушкин, П.A. Зелепукнн, В.A. Губа и А,Ф. Гордиенко (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский, технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических..работ (7! ) Заявитель (54) СТАЛЬ

25-30

Изобретение относится к металлургии, в частности к жаростойким сталям, используемым для изготовления шиберов автоматического регулирования дутья по фурмам доменных печей.

Известна сталь (1), содержащая вес.Ъ!

Углерод 0,05-0,1

Кремний 0,8-1,0

Марганец 0,4-1,0

Апюмнний 1,0-1,2

Титан 1/2-lll5

Хром 20,0-22,0

Железо Остальное

Однако эта сталь обладает недостаточной жаростойкостью и иэносостойкостью в условиях температур и гаэоабраэнвного износа.

Образцы известной стали, отлитые в лабораторных условиях, имеют следующие физико-механические характеристики

Предел прочности в, кг/мм 35-45

Предел текучести т, кг/мм

Относительное удлинение,rP % 15-25

Относительное сужение 9, В 25-33

Твердость по Бринеллю, НВ, ед 200-210

Цель изобретения - повыаение жаростойкости н иэносостойкости в усло виях гаэоабразивного износа.

Лля достижения указанной цели сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, титан, алюминий и железо, дополнительно содержит никель и азот при следующем соотношении компонентов, вес.%i

Углерод 0,12-0,2

35 Кремний 083-0,7

Марганец 0,4-0,8 .

Х р о м 24, 0-28, 0

Титан 0,3-0т9

Алюминий 1,2-1,8

20 никель 3 0-6,0

Азот 0,1-0,25

Железо Остальное

Лля получения стали приготовлены пять смесей ингредиентов. Таблица.

Каждая смесь сплавляется отдельно в лабораторных условиях в индукционной печи в алундовых тиглях. Образцы для испытаний заливают в сухие формы. В таблице приведены меха30 нические свойства полученных сплавов.

855056

0,В5

Механические свойства

И ы1

Предел прочности Ь с кг/мм

Относительная износо" стойкость

От ноОтносительное удлинение д с Ъ

Предел текучести

|5т кг/мм

С Si Nn Cr Ti

N снтелиное суже" нне

Х сВ

Ос12 0,3 0,4 24 0,3 1,2 3,0 0,1 60

Ос 140с40с5250с51,44р00,1562

35 31

35 31

37 32

38 33

40 35 от

1,6

О, 16 0,5 0,6 26 0,65 1,6 4,5 Ос 18 63 до

2,2

0 18 0 6 0 7 27 0 75 1 7 5 0 О 2 66,0,2

07 0,8 28 0,9 1,8 6,0 025 70

0,12-0,2

0 3-0,7

0,4-0,8

24,0"28,0

0,3-0,9

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Титан

Как видно из таблицы, величины ха-, рактеристик механических свойств превышают те же величины у известной . стали.

Повышение механических характеристик стали достигается за счет одновременного повышения пластичнОЖ ти, прочност|4 и жаростойкости стали„что обусловлено образОванием нитридов алюминия и титана,а также обогащением твердого раствора никелем и хромом.

Испытания на износостойкость в условиях газоабразивного изнашивания проводится .на установке ЦУК-3М со специальным ротором. Испытуемые образцы попарно с эталоном помещаются в 4-х радиальных каналах.

Рабочая поверхность образцов и эталонов 12х4 мм с помощью клиньев выставляется на одном уровне с поверхностью канала и параллельно ей. абразивные частицы за счет центробежной силы движутся параллельно поверхности образцов, обладая нормальной к поверхности элементов кориолисовой силой. Испытания проводят на скоростях вращения ротора 1000 и

5000 об/мин. В этих условиях средние скорости абразивного потока соответственно равны 5,6 и 28 м/с, а величина кориолисовых ускорений 1170 и 2930 м/с -, среднее значение относительной износостойкости определяют по девяти образцам. Износ исследованных образцов оценивается по потере веса.

Относительная износостойкость (Е) определяется как отношение по1

Химический состав, вес.Ъ

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, титан, хром и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения жаростойкости и износостойкости в условиях газоабразнвного износа, она дополнительно содержит никель и азот терь веса образца эталона и образца исследуемого материала.

Жаростойкость определяют весовым методом по уменьшению массы образца по ГОСТ 6130-71.

Для испытания на жаростойкость применяют плоские образцы размером

30х20х3.

Поверхность образца шлифуют при интенсивном охлаждении. Шероховатость поверхности соответствует 7|О 8-ому классу чистоты по ГОСТ 2798-59.

Перед испытанием образцы обезжиривают эфиром. После этого образцы гросушивают и взвешивают с точностью

+0с1 Ml à

|5 Образцы загружают в печь при

1350 С и выдерживают 100 ч. Уделение продуктов коррозии с образцОв после их испцтания осуществляется электрохимической обработкой в расплаве

Щ смеси, состоящей из 403 кальцинированной соды и 60% едкого натра.,Обработка ведется при 450 С, плотности тока 30 A/дм .в течение 3 мин.

После снятия окалины образцы тщательно промывают в проточной воде, осушивают фильтровальной бумагой, промывают чистым этиловым спиртом и помещают в эксикатор на 1 ч, после чего взвешивают с точностью +0,1 мг, Количественную оценку жаростойкости определяют по весовому показателю, выраженному в мг/ см (г/м ч).

Потери массы известной стали при 1350 С, г/м 1,5

Потери массы предлагаемой стали при 1350оС г/м при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ|

855056

Составитель Л. Суязова

Редактор М. Петрова Техред A. Савка

Корректор Ю. Макаренко

Г

»»

Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6841/39

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Алюминий

Никель

Азот

Железо

1,2-1,8

3 0-6,0

0,1-0,25

Остальное

Источники информации, принятые во внимание при акспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 349750, кл. С 22 С 38/28, 1972.