СТАЛЬ

СТАЛЬ


RU (11) 2048590 (13) C1

(51) 6 C22C38/58, C22C38/42 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1995.11.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 94001926/02 
(22) Дата подачи заявки: 1994.01.19 
(45) Опубликовано: 1995.11.20 
(56) Аналоги изобретения: Патент США N 4293335, кл. C 23F 7/04, 1981. 
(71) Имя заявителя: Акционерное общество открытого типа "Бумагоделательного машиностроения" 
(72) Имя изобретателя: Мирзоян Г.С.; Жебровский В.В.; Гурков Д.М.; Ощепков В.Ф.; Муханов Е.Л. 
(73) Имя патентообладателя: Акционерное общество открытого типа "Бумагоделательного машиностроения" 

(54) СТАЛЬ 
Использование: для изготовления валков стекольной промышленности. Сталь валков содержит компоненты в следующем соотношении, мас. углерод 0,10 0,46; кремний 0,7 2,7; марганец 0,3 2,0; хром 16,0 28,0; никель 8,0 23,0; алюминий 0,2 0,5; лантан 0,001 0,004; церий 0,001 0,004; иттрий 0,01 2,0; железо - остальное. Сталь может содержать примеси: медь до 0,3, фосфор до 0,040, сера до 0,040. Применение стали предложенного состава позволяет получать валки стекольной промышленности с высоким уровнем технологичности при изготовлении и эксплуатационных свойств. 5 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к металлургии, в частности к литым жаропрочным сталям, применяемым для изготовления валков стекольной промышленности, работающих при температурах 650-1100оС и находящихся в контакте с расплавленным оловом и окислительной газовой средой.
Известна сталь следующего состава, мас. Углерод менее 0,2 Кремний 2,0-3,0 Марганец 0,5-1,50 Сера не более 0,030 Фосфор не более 0,035 Хром 23,0-27,0 Никель 18,0-20,0 Медь менее 0,30 Железо (ГОСТ 2186-89) Остальное

Однако указанная сталь обладает пониженной коррозионной стойкостью при контакте с оловом в температурном интервале эксплуатации.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является сталь следующего состава, мас. Углерод 0,2-0,45 Кремний не более 2,0 Марганец не более 2,0 Фосфор не более 0,040 Сера не более 0,040 Никель 19-22 Хром 23-27 Алюминий 0,1-3,0 Редкоземельные эле- менты (лантан, церий, празеодим, неодим) 0,01-2,0

Известная сталь обладает высоким уровнем коррозионной стойкости при контакте с расплавленным оловом и жаростойкости в окислительной среде в области температур 650-750оС.
Однако, при эксплуатации в области указанных температур сталь склонна к приграничному обогащению карбидами хрома и последующему охрупчиванию. Это приводит к потере жаропрочности, преждевременному разрушению изделий из стали. Эта сталь не имеет достаточного уровня жаростойкости при работе в окислительной среде в температурном интервале 750-1100оС, характерным для конструкций отечественной стекольной промышленности.
Имея в своем составе значительное содержание таких легко окисляющихся элементов, как алюминий и РЗМ, известная сталь нетехнологична в виду образования плен и горячих трещин при литье.
Цель изобретения повышение жаростойкости и жаропрочности литой стали в окислительной среде в области температур 650-1100оС и ее технологичности при сохранении известного уровня коррозионной стойкости при работе в контакте с расплавленным оловом в температурном интервале 650-750оС.
Для достижения поставленной цели сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий, лантан, церий и железо, дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, мас. Углерод 0,10-0,46 Кремний 0,7-2,7 Марганец 0,3-2,0 Хром 16,0-28,0 Никель 8,0-23,0 Алюминий 0,2-0,5 Лантан 0,001-0,004 Церий 0,001-0,004 Иттрий 0,01-2,0 Железо Остальное

Предлагаемая сталь может содержать примеси, мас. Медь до 0,3 Фосфор до 0,040 Сера до 0,040

Введение церия и лантана в указанных пределах приводит к приграничному обогащению этими элементами межзеренных границ стали. При последующем окислении церий и лантан уменьшают межзеренную диффузионную подвижность легко окисляющихся элементов, таких как хром и углерод, к границе раздела металл-окисная пленка, что резко снижает коррозионные потери стали при температурах до 1100оС. Меньшие содержания элементов не оказывают влияния на процесс окисления стали, большие содержания приводят к образованию плен и снижению жидкотекучести стали при заливке и, как следствие, повышенному браку по расслоению и горячим трещинам.
Легирование стали иттрием сопровождается образованием как первичных, так и вторичных термически устойчивых карбидов. Распределяясь равномерно по телу зерна в виде карбидов, иттрий предотвращает пограничное выделение большой объемной доли карбидов хрома, что и приводит к устранению охрупчивания стали при эксплуатации в области температур 650-750оС. Меньшее содержание иттрия не обеспечивает достижения необходимого эффекта. Содержание иттрия свыше указанного предела вызывает образование большего количества оксидов в литой стали и соответствующее ухудшение прочностных и коррозионных характеристик.
В табл.1 приведены составы предлагаемой жаропрочной и жаростойкой стали.
В качестве параметра технологичности стали принята характеристика жидкотекучести, определенной по длине спиральной пробы при температуре заливки 1450оС. Результаты исследования, а также доля брака при центробежной отливке изделий из стали приведены в табл.2.
Жаропрочные и жаростойкие свойства приведены в табл. 3 и 4.
Жаропрочность определяли по времени до разрушения при испытании гладких образцов и образцов с надрезом на длительную прочность по ГОСТ 10145-81, жаростойкие свойства по привесу окалины в зависимости от температуры и времени испытания.
В табл.5 приведены сравнительные данные по коррозионной стойкости стали в расплавленном олове. Коррозионную стойкость определяли металлографически по глубине диффузии олова в образце после выдержки в ванне расплавленного металла в течение 100 дней.
Таким образом, предлагаемая сталь имеет более высокие значения жаростойкости и жаропрочности в окислительной среде в области температур 650-1100оС, сохранив при этом достаточный уровень коррозионной стойкости в расплавленном олове. Предлагаемая сталь обладает высоким уровнем технологичности и может быть использована для изготовления валков стекольной промышленности. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий, лантан, церий и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, мас.
Углерод 0,10 0,46

Кремний 0,7 2,7

Марганец 0,3 2,0

Хром 16 28

Никель 8 23

Алюминий 0,2 0,5

Лантан 0,001 0,004

Церий 0,001 0,004

Иттрий 0,01 2,0

Железо Остальное


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru