Сплав на основе никеля
ОП ИСАНИЕ
ИЗОВ ЮтЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (1 1) 5 Э 9976 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1 0. 06. 74 (21) 2034115/01 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликова11о25.12.76. Бюллетень ¹ 47 (45) Дата опубликования описания13.04.77 (51) И, Кл -
С 22 С 19/05
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.24 784 782 74 26 1 293
295 891 855-018.8 (088.8) А. Ш. Гельман, Е. П. Львова, А. E. Рунов, E. Г. Старченко, А. LI. Чудновский, В, Г. Никаноров, С. В. Красковский, Л. Б. Первухин, В. Я. Ганчо и Н. ll. Орехов (72) Авторы изобретения
Центральный научно-исследовательский институт технологии (71) Заявитель машиностроения (54) СПЛАВ HA ОСНОВЕ НИКЕЛЯ
25
Изобретение относится к области металлургии, в частности к коррозионностойким сплавам на основе никеля, предназначенным для плакирования методом сварки взрьжом внутренних поверхностей специальных энер- 5 гетических установю
Известен сплав на основе никеля P Ij следующего химического состава, вес. %
Углерод 0,1 - 0,15
Кремний О, 15-0,35
Марганец. 0,6 — 1,0
Хром 14,0-17,0
Железо 7,0 — 9,0
Никель остальное
Известный сплав не подвергается коррозионному растрескиванию под напряжением, используется для зашиты наиболее ответ ственных узлов в энергетических установках. 20
Однако возможно появление межкристаллитной коррозии в таком сплаве и трещин в сварных швах при сваривании различных элементов к плакированной поверхности.
Известный сплав имеет следующие механические свойства:
Предел прочности при разрыве 5 6, 6 0 "i i, i(ì
Предел текучести ъ 25 кГ/мм
Относительное удлинение
Г1ри исследовании технологи.ьости было обнаружено, что при ковке известного сплава наблюдаются надрывы, а при прокатке на листы-растрескивание, 1Яелью изобретения является повышение технологичности при горячей обработке, стойкости против межкристаллитной коррозии и образования горячих трещин при свар. ке.
Это достигается тем, что сплав, содержащий углерод, кремний, марганец хром, железо и никель, дополнительно содержит ниобий, титан, кальций и церий при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Углерод 0,015-0,04
Кремний 0,15 -0,30
Марганец
Хром 15,0-1 7,0
539976
Таблица 1
81,2-82,4
48,5-5 1,9
43,3-46,0
53,3-59,9
Таблица 2
Предложенный
44,7
100
500 не разрушился
41,0
91,6
Известный j 1 j
39,0
38,0
100
500 не разрушился
Железо 7,0 -9,0
Ниобий 1,2 -2,0
Титан 0,3 -0,6
Кальций 0,015-0,04
Перий 0,01 -0,02
Никель остальное
Введение элементов стабилизаторов ниобия и титана (при одновременном снижении содержания углерода) способствует повышению стойкости металла плакировки к 10 межкристаллитной коррозии.
Наличие ниобия в сплаве обеспечивает получение швов без трещин в местах последуюшей приварки к плакированному слою
Предел прочности при разрыве кг/мм
2
Предел текучести, кг/мм
Относительное удлинение, %
Относительное сужение, %
Ударная вязкость, кгс ° м/см
Предложенный сплав в сварном шве как в исходном состоянии (после сварки), так и после отпуска (660 С вЂ” 2 час. 30 мин) имеет при температуре 20 С ударную вязо кость 14,6 и 14,1 кгс.м/см соответственно.
При исследовании технологичности предложе moro сплава при ковке не обнаружено никаких дефектов (надрывов, трещин), а при прокатке отсутствуют какие-либо дефекты. 40
Сравнительные коррозионные испытания предложенного и известного сплавов по методу постоянных деформаций не выявили различных элементов, например трубок в теплообменных аппаратах.
Введение кальция и церия способствует повышению технологичности металла в процессе получения листа.
Предложенный сплав имеет следуюший оптимальный химический состав, вес. %: углерод О, 01 5, кремний О, 3, марганец 1, 38, хром 15,4, железо 8,6, ниобий 2,06, титан 0,87 кальций 0,019, церий 0,015, сера 0,005, фосфор 0,008 никель остальное. Его механические свойства приведены в табл. 1.
9 1,3-93,6
58,6-64,3
41,7-46,7
51,0-51,7
20,0-24,0 преимуществ предложенного сплава, так как время до разрушения образца в 42%«ном растворе M(CEz при температуре 154оС и растворе 25% МоИ и 0,5 К Cr О при о температуре 200 С и давлении 16 атм составляет 500 час., а в воде содержащей
200 мг/л ионы хлора при температуре
300 и давлении 115 атм — 1500 час. оС
Результаты испытаний по методу постоянных напряжений (ИНК-I) в 2%-ном растворе MgLP при температуре кипения приведены в табл. 2.
539976
Составитель Г. Дудик
Редактор Н. Данилович Техред М. Ликович Корректор Ж. Кеслер
Яаказ 63 56/ 1 20 Тираж 764 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Сравнительные коррозионные испытания показали, что предложенный сплав и его сварные соединения в исходном состоянии, о о после отпуска при 650 С 1 час, 700 С 1 час о и 660 С 25 час, не подвергались межкри- б сталлитной коррозии, поверхность образцов после загиба на 90 как до, так и после кипячения не имела дефектов, образцы из известного сплава при тех же условиях испытания имели на поверхности значительные растравленные участки.
Испытания предложенного и известного сплавов на кроме того, в растворе состава 304 Н SО„и 10 %НМ0 при 80 С в
3 течение 96 час.после загиба на угол 90о убывание массы у предложенного сплава составляло 18,1 /м, а у известного сплава — 2863 /м .
Формула изобретения
Сплав на основе никеля, содержащий углерод, кремний, марганец, хром и железо, 6 отличающийся тем, что,сцелью повышения технологичности при горячей обработке, стойкости против межкристаллитной коррозии и образования горячих трещин при сварке, он дополнительно содержит ниобий, титан, кальций и церий при следуюшем соотношении компонентов, вес. %:
Углерод 0,0 15-0,04
Кремний 0,15 -0,30
Марганец 1,0 -2,0
Хром 15,0 -17,0
Железо 7,0 -9,0
Ниобий 1,2 -2,0
Титан 0,3 -0,6
Кальций 0,0 15-0,04
Берий 0,01 -0,02
Никель остал ьное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Справочник "gpj3ep /pc}p " сплав Я1 63, изд. Американского общества инженеров«механиков ДЯМ E,1965 г. т. 2 книга 2 стр. 396 (прототип).
