Сплав на основе никеля

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству деформируемых сплавов на никелевой основе, предназначенных для изготовления выпускных клапанов автотракторных двигателей. Цель изобретения - повышение жаропрочности и сопротивление коррозии. Сплав содержит, мас.%: углерод 0,04-0.1; кремний 0,1-0,6; марганец 0,1-0,5; хром 18-21; титан 1,8- 2,7; алюминий 1-1.8: вольфрам 3,6-4,5; молибден 3,5-4,5, ниобий 0,6-1,3; железо 0,1-5; бор 0,0005-0,008; иттрий 0,005- 0,05; никель остальное. Величина времени до разрушения при 800°С и напряжении 340 Н/мм2 составляет 153-173 ч; привес при 800°С и длительности испытания 200 ч составляет 0,11-0,14 г/м -ч. Глубина поверхностного повреждения металла составляет 25-35 мкм. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 22 С 19/05

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740534/02 (22) 26.07.89 (46) 30.06.91, Бюл. М 24 (71) Научно-производственное объединение по тракторостроению "НАТИ" (72) Ю.Н,Кармалин, В.Н,Благодаров, Ю.С.Булыгин, Е.В,Доронина, К.А.Вернер, В.В.Михеева, Г;И,Писанов, В,П,Степанов, И.Н.Мелькумов и РД,Шулюпова (53) 669.245 (088.8) (56) ГОСТ 23705-79. Прутки горячекатаные и ковкие из жаропрочных сплавов, Технические условия, ТУ 14-1-402-72, Прутки из жаропрочных сплавов. Технические условия. (54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к производству деформируемых

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству деформируемых сплавов на никелевой основе, предназначенных для изготовления выпускных клапанов автотракторных двигателей.

Цель изобретения — повышение жаропрочности и сопротивление коррозии, Повышение корроэионной стойкости обеспечивается некоторым увеличением концентрации хрома при пониженном содержании молибдена, а также вводом иттрия. Оптимальное легирование приводит к образованию плотной пленки окислов типа

Ti02, А!20э, Сг20э, адгеэия которой с основным металлом повышена вводом иттрия в результате взаимодействия с образуемыми им сложными окислами и оксисульфидами.

Кроме того, соединения иттрия с понижен„,5U 1659511 А1 сплавов на никелевой основе, предназначенных для изготовления выпускных клапанов автотракторных двигателей. Цель изобретения — повышение жаропрочности и сопротивление коррозии. Сплав содержит, мас.,ь: углерод 0,04-0.1; кремний 0,1-0,6; марганец 0,1 — 0,5; хром 18-21; титан 1,82,7; алюминий 1 — 1,8; вольфрам 3,6 — 4,5; молибден 3,5-4,5; ниобий 0,6-1,3; железо

0,1 — 5; бор 0,0005 — 0,008; иттрий 0,005—

0,05; никель остальное. Величина времени до разрушения при 800 С и напряжении

340 Н/мм составляет 153 — 173 ч; привес при 800 С и длительности испытания 200 ч составляет 0,11 — 0,14 г/м ч, Глубина повер2 . хностного повреждения металла составляет

25 — 35 мкм, 2 табл. ной дефектностью кристаллической решетки снижают диффузионную подвижность ионов хрома и других металлов, а также кислорода и серы и повышают стойкость сплава против коррозии.

Повышенное содержание вольфрама в сочетании с дополнительно введенным иттрием обеспечивает возрастание жаропрочности при эксплуатационных температурах, а ограничение допустимых колебаний вольфрама и молибдена имеет в результате высокую стабильность показателей механических свойств.

Сплав предлагаемого состава получают в вакуумной плавильной печи путем переплава рабочей шихты, приготовленной в открытой индукционной печи на заданный химический состав. Переплав выполняют

-г при величине остаточного давления 10

1659511

10 мм рт.ст. Заливку производят в металлические изложницы, слитки проковывают на заготовки и затем в прутки 18 мм для изготовления образцов, 5

В табл. 1 приведены сплавы известного и предлагаемого составов.

B табл. 2 приведены результаты испытаний образцов из сплавов в продуктах сгора,ния низкосортного топлива с содержанием 10 серы до 2 на коррозионную стойкость и о определения жаропрочности при 800 С.

Термическая обработка образцов проведена по режиму: нагрев до 1200+10 С, выдержка 2 ч, охлаждение на воздухе, на=15 грев до 1070+10 С, выдержка 4 ч, охлаждение на воздухе.

Как видно из данных табл. 2. предлагаемый сплав обладает в 1,5 раза большей жаропрочностью, примерно в 2,0 раза боль- 20 шей коррозионной стойкостью по сравнению с известным сплавом.

Формула изобретения

Сплав на основе никеля, содержащий углерод, хром, алюминий, титан, вольфрам, молибден, ниобий, железо. кремний,марганец, бор, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения жаропрочности и сопротивления коррозии, он дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, мас. 7:

Углерод 0,04 — 0,1

Кремний 0,1-0,6

Марганец 0,1-0,5

Хром 18,0-21,0

Титан 1,8-2,7

Алюминий 1,0 — 1,8

Вольфрам 3,6-4,5

Молибден 3,5-4,5

Ниобий 0,6- 1.3

Железо 0,1-5,0

Бор 0,0005-0,008

Иттрий 0,005-0,05

Никель Остальное

1659511

=т

S с

LD ! о

СЧ! о о

S о о т г о с о

М

Е

Ф ! о (:

III э а

SCS

z x z

> m ca >

Х «у !- Е к в 2 да с ? с о.v

Ф ID о ооо т1 % с3

С ) С 1 ГЪ

+ х

S

X о с о о

IО о

LA LA LA

С Э С Ъ С9 ! !

LA LA LA

СЧ.CV hl = Ф СЧ

° % ° о о.о

СЧ

C) CQ !

2 с х и

S к

%

Ф

CL

С!Э

Ю о

СЧ ооо ос о

СЧ СЧ СЧ è оо " к (lI S

Я Щ

C lЗ ц, с!

» о

D о

CQ ооо

ooo

СО CO (О с с о х

О.

Ф

Ф

S O с

m CO о z

S ! о о и х с

Е х с

I»

pg х о с

Ф

CL

C!!S Ê 5

I 2 дЕ 2СЧП т

Б

C " "* с