CS255976B1

CS255976B1 - Refractory and heat resistant alloy, abrasion and corrosion resistant

Info

Publication number: CS255976B1
Application number: CS858466A
Authority: CS
Inventors: Albert Kittner; Adolf Lorenc
Original assignee: Albert Kittner; Adolf Lorenc
Priority date: 1985-11-25
Filing date: 1985-11-25
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS846685A1

Abstract

Slitina se vyznačuje žáruvzdorností, žárupevností a odolností proti otěru a korozi v prostředí pecní atmosféry při teplotách 1 000 až 1 200 °C. Podstata slitiny o hmotnostních poměrech uhlík 0,45 až 0,55 %, křemík 1,2 až 2,0 %, mangan do 0,70 %, síra do 0,02 %, fosfor do 0,025 ¢, med do 0,20·%, kobalt 13,0 až 16,0 %, nikl 34,0 až 37,0 i, hliník do 1,5 %, zbytek železo, spočívá v tom, že dále obsahuje 14,0 až 17,0 i chrómu a 7,0 až 10 % wolframu. Slitina najde uplatnění zejména pro odlévání protlačovacích trnů pro výrobu kolen malých průměrů s malým poloměrem zakřivení pro výměníky jaderných elektráren .The alloy is characterized by heat resistance, heat strength and resistance to abrasion and corrosion in the furnace atmosphere at temperatures of 1,000 to 1,200 °C. The essence of the alloy with mass ratios of carbon 0.45 to 0.55%, silicon 1.2 to 2.0%, manganese up to 0.70%, sulfur up to 0.02%, phosphorus up to 0.025%, copper up to 0.20%, cobalt 13.0 to 16.0%, nickel 34.0 to 37.0%, aluminum up to 1.5%, the rest iron, is that it also contains 14.0 to 17.0% chromium and 7.0 to 10% tungsten. The alloy will find application mainly for casting extrusion mandrels for the production of small diameter elbows with a small radius of curvature for heat exchangers in nuclear power plants.

Description

Vynález se týká slitiny a řeší její žárupevnost, žáruvzdornost a odolnost proti otěru a korozi v prostředí pecní atmosféry při teplotách 1 000 až 1 200 °C.The invention relates to an alloy and addresses its heat resistance, refractoriness, and resistance to abrasion and corrosion in a furnace atmosphere at temperatures of 1,000 to 1,200 °C.

Při protlačování trubkových oblouků z materiálů středně a vysoce legovaných, austenitických dochází k nadměrnému opotřebování trnu, k jejich deformaci a praskání. Příčinou je vysoká tvářecí teplota uvedených materiálu a jejich nízká tepelná vodivost, což vede k ohřátí trnů na teplotu, kdy dochází k jejich deformaci. Ve snaze tomu zabránit, tvářejí se oblouky na spodní hranici intervalu tvářecích teplot, čímž však dochází k nárůstu tvářecích sil a v důsledku toho k porušení celistvosti trnu a praskání tvářených oblouků.When extruding tubular bends from medium and high alloy, austenitic materials, excessive wear of the mandrel occurs, leading to their deformation and cracking. The cause is the high forming temperature of the mentioned materials and their low thermal conductivity, which leads to heating of the mandrels to the temperature at which they are deformed. In an attempt to prevent this, bends are formed at the lower limit of the forming temperature interval, which, however, leads to an increase in forming forces and, as a result, to a violation of the integrity of the mandrel and cracking of the formed bends.

K odlévání těchto trnů se v současné době používá slitina o názvu SUPER” následujícího chemického složení: uhlík 0,45 až 0,55 % hmotnosti, křemík 1,2 až 1,6 % hmotnosti, mangan do 0,70 % hmotnosti, síra do 0,020 % hmotnosti, fosfor do 0,025 % hmotnosti, měd do 0,20 % hmotnosti, chrom 25 až 27 % hmotnosti, nikl 34 až 37 % hmotnosti, kobalt 14 až 16 % hmotnosti, wolfram 4,5 až 5,5 % hmotnosti, zbytek železo.Currently, an alloy called "SUPER" is used to cast these mandrels, with the following chemical composition: carbon 0.45 to 0.55% by weight, silicon 1.2 to 1.6% by weight, manganese up to 0.70% by weight, sulfur up to 0.020% by weight, phosphorus up to 0.025% by weight, copper up to 0.20% by weight, chromium 25 to 27% by weight, nickel 34 to 37% by weight, cobalt 14 to 16% by weight, tungsten 4.5 to 5.5% by weight, the rest iron.

Životnost trnů vyrobených z této slitiny není vysoká a k porušení trnů dochází v průměru po tažení 20 ks trubkových oblouků.The service life of mandrels made from this alloy is not high and the mandrels break on average after drawing 20 tubular bends.

Zvýšenou životnost vykazují trny vyrobené ze žáruvzdorné a žárupevné slitiny, odolné proti otěru a korozi podle vynálezu, v hmotnostních poměrech uhlík 0,45 až 0,55, křemík 1,2 až 2,0 %, mangan do 0,7 %, síra do 0,020 %, fosfor do 0,025 %, měd do 0,2 %, kobalt 13 až 16 %, nikl 34 až 37 %, hliník do 1,5 %, zbytek železo, jejíž podstata spočívá v tom, že dále obsahuje 14 až 17 % chrómu a 7 až 1Θ % wolframu.Increased service life is demonstrated by mandrels made of a heat-resistant and refractory alloy, resistant to abrasion and corrosion according to the invention, in the weight ratios of carbon 0.45 to 0.55, silicon 1.2 to 2.0%, manganese up to 0.7%, sulfur up to 0.020%, phosphorus up to 0.025%, copper up to 0.2%, cobalt 13 to 16%, nickel 34 to 37%, aluminum up to 1.5%, the rest iron, the essence of which is that it also contains 14 to 17% chromium and 7 to 1Θ% tungsten.

Slitina podle vynálezu zvyšuje minimálně pětinásobně životnost protlačovacích trnů a současně umožňuje optimální zvýšení tvářecí teploty, čímž je odstraněno praskání tvářených oblouků.The alloy according to the invention increases the service life of the extrusion mandrels by at least five times and at the same time allows for an optimal increase in the forming temperature, which eliminates cracking of the formed arcs.

Jako konkrétní příklad složení slitiny určené pro odlévání protlačovacích trnů je možno uvést slitinu o následujících hmotnostních poměrech, o složení: uhlík 0,53 %, křemík 1,96 %, mangan 0,58 %, síra 0,015 %, fosfor 0,024 %, měd 0,10 %, chrom 14,83 %, nikl 36,90 %, kobalt 14,26 %, wolfram 7,94 %, hliník 0,95 %, zbytek železo.As a specific example of the composition of an alloy intended for casting extrusion mandrels, an alloy with the following weight ratios can be mentioned, with the composition: carbon 0.53%, silicon 1.96%, manganese 0.58%, sulfur 0.015%, phosphorus 0.024%, copper 0.10%, chromium 14.83%, nickel 36.90%, cobalt 14.26%, tungsten 7.94%, aluminum 0.95%, the rest iron.

Z materiálu byly odlity zkušební trny,”u nichž po provedených zkouškách tažení austenitických oceli, např. mat. 17 248, 08 CH18N10T, 08 CH18N10T - Extra, nebo materiálů ze zválšt odolných ocelí, například 12 022, nedošlo k žádné deformaci. Byla tažena 180° kolena malých průměrů a malém poloměru zakřivení o rozměrech:Test mandrels were cast from the material, which showed no deformation after the drawing tests of austenitic steels, e.g. mat. 17 248, 08 CH18N10T, 08 CH18N10T - Extra, or materials made of particularly resistant steels, e.g. 12 022. 180° elbows of small diameters and small radius of curvature with dimensions:

Oblouk Arc Výchozí Default trubka pipe Φ Φ 25 25 X X 2 - R 2 - R 27 27 TR 20 x TR 20 x 2,5 2.5 Φ Φ 32 32 X X 2 - R 2 - R 35 35 TR 25 x TR 25 x 2,5 2.5 Φ Φ 38 38 X X 2,5 - R 2.5 - R 45 45 TR 28 X TR 28 X 3 3 Φ Φ 38 38 X X 4 R 4 R's 37,5 37.5 TR 32 x TR 32 x 5 5

Technologie tavby slitiny podle vynálezu probíhá na středofrekvenční indukční peci, kde při desoxidaci je použito hliníku nebo céru.The alloy melting technology according to the invention takes place in a medium-frequency induction furnace, where aluminum or cerium is used for deoxidation.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Heat-resistant and heat-resistant alloy, resistant to abrasion and corrosion, in particular for the production of mandrels with weight ratios of carbon 0.45 to 0.55%, silicon 1.2 to 2.0%, manganese up to 0.70%, sulfur up to 0.020% , phosphorus up to 0.025%, copper up to 0.20%, cobalt 13.0 to 16.0%, nickel 34.0 to 37.0%, aluminum up to 1.5%, the remainder iron, characterized in that it further contains 14.0 to 17.0%, chromium and 7.0 to 10.0% tungsten.