RU2700347C1 - Heat-resistant alloy - Google Patents

Heat-resistant alloy Download PDF

Info

Publication number
RU2700347C1
RU2700347C1 RU2019118322A RU2019118322A RU2700347C1 RU 2700347 C1 RU2700347 C1 RU 2700347C1 RU 2019118322 A RU2019118322 A RU 2019118322A RU 2019118322 A RU2019118322 A RU 2019118322A RU 2700347 C1 RU2700347 C1 RU 2700347C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
heat
nickel
austenitic
chromium
Prior art date
Application number
RU2019118322A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Васильевич Афанасьев
Олег Захидович Исмайлов
Александр Валерьевич Пыркин
Original Assignee
Сергей Васильевич Афанасьев
ООО "Реакционные трубы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Васильевич Афанасьев, ООО "Реакционные трубы" filed Critical Сергей Васильевич Афанасьев
Priority to RU2019118322A priority Critical patent/RU2700347C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2700347C1 publication Critical patent/RU2700347C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/055Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 20% but less than 30%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C30/00Alloys containing less than 50% by weight of each constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, namely to heat-resistant chrome-nickel alloys of austenitic class and can be used in production of collectors of reaction tubes of high-temperature plants of hydrogen, methanol and ammonia. Heat-resistant alloy contains, wt%: carbon 0.05÷0.15; silicon 0.50÷1.50; manganese 0.50÷1.50; chromium 19÷23; nickel 30÷33; niobium 0.70÷1.60; titanium 0.005÷0.10; zirconium 0.005÷0.15; tungsten 0.005÷0.10; lanthanum 0.005÷0.10; cobalt 0.0005÷0.10; molybdenum ≤0.10; sulfur ≤0.03; phosphorus ≤0.03; lead ≤0.01; tin + arsenic + zinc + antimony ≤0.02; nitrogen ≤0.05; copper ≤0.1; iron – balance. Alloy has a structure consisting of an austenite matrix and Cr(22÷56)Fe(4÷7)Ni and Nb(25÷35)Cr(2.5÷3.5)(FeNiTi)(0.9÷1.1) intermetallides distributed therein at weight ratio of austenitic matrix and intermetallides (91÷95):( 3÷8):( 1÷3).
EFFECT: providing uniform distribution of secondary carbides and intermetallides in austenite matrix – this enables to avoid carbonisation during pyrolysis of hydrocarbons and formation of hot cracks during welding of reaction tubes; alloy is characterized by high heat resistance.
1 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности, к составам жаропрочных низкоуглеродистых хромоникелевых сплавов аустенитного класса, и может быть использовано при изготовлении коллекторов реакционных труб высокотемпературных установок водорода, метанола, аммиака и др., с рабочими режимами до плюс 1100°С и давлением до 50 атм., а также в нефтегазохимическом и другом оборудовании в качестве коррозионно-стойкого материала.The invention relates to metallurgy, in particular, to compositions of heat-resistant low-carbon chromium-nickel alloys of the austenitic class, and can be used in the manufacture of reaction pipe manifolds of high-temperature installations of hydrogen, methanol, ammonia, etc., with operating conditions up to plus 1100 ° С and pressure up to 50 atm ., as well as in petrochemical and other equipment as a corrosion-resistant material.

Коллекторные элементы для нефтехимических агрегатов изготавливаются сваркой трубных заготовок из хромоникелевых сплавов, полученных методом центробежного литья (ASTM [American Society for Testing and Materials], A608, Centrifugally Cast iron-chromium-nickel High Alloy Tubing for pressure application at high temperatures). Предварительно их внутреннюю поверхность подвергают механической обработке для удаления дефектов (Yoshikazu Kuriyama, Yasuhisa Yamazaki, Iwao Kawashima, IHI, Engineering Review, 3, No. 5, September, 1970) и в дальнейшем сваривают для получения реакционной трубы требуемой длины.Collector elements for petrochemical units are made by welding tube blanks of chromium-nickel alloys obtained by centrifugal casting (ASTM [American Society for Testing and Materials], A608, Centrifugally Cast iron-chromium-nickel High Alloy Tubing for pressure application at high temperatures). Previously, their inner surface is machined to remove defects (Yoshikazu Kuriyama, Yasuhisa Yamazaki, Iwao Kawashima, IHI, Engineering Review, 3, No. 5, September, 1970) and then welded to obtain a reaction tube of the required length.

Соответственно к качеству сварки заготовок для изготовления реакционных труб требуемых размеров предъявляются повышенные требования.Accordingly, increased demands are placed on the quality of welding billets for the manufacture of reaction tubes of the required sizes.

Срок службы коллекторов из известных сплавов в нефтегазоперерабатывающих установках, работающих при температурах 700÷980°С и давлении до 46 атм, в большинстве случаев варьирует от 20000 до 65000 часов, после чего их необходимо заменять, так как их прочность в рабочих условиях эксплуатации существенно понижается, что может привести к аварийному разрушению и остановке агрегата.The service life of collectors of known alloys in oil and gas refineries, operating at temperatures of 700 ÷ 980 ° C and pressure up to 46 atm, in most cases varies from 20,000 to 65,000 hours, after which they must be replaced, since their strength under operating conditions significantly decreases , which can lead to emergency destruction and shutdown of the unit.

Полагают, что повреждение реакционных труб со сварными швами в печах риформинга агрегатов аммиака, водорода, метанола и других, вызвано воздействием комплекса факторов, и прежде всего, в результате термических напряжений в сварной зоне из-за перепада температур на наружной и внутренней стенках трубы, а также благодаря воздействию высокого давления конвертированного газа. Именно они ответственны за проявление ползучести на начальном этапе эксплуатации коллекторов в печах риформинга.It is believed that damage to the reaction tubes with welds in the reforming furnaces of ammonia, hydrogen, methanol and other aggregates is caused by a combination of factors, and above all, as a result of thermal stresses in the welded zone due to temperature differences on the outer and inner walls of the pipe, and also due to the high pressure of the converted gas. They are responsible for the manifestation of creep at the initial stage of the operation of collectors in reforming furnaces.

Серьезной практической проблемой сварки трубных заготовок из хромоникелевых сплавов аустенитного класса является склонность к образованию в околошовной сварной зоне горячих (ножевых) трещин, имеющих межкристаллитный характер.A serious practical problem of welding tube blanks from austenitic chromium-nickel alloys is the tendency to form hot (knife) cracks in the weld zone near the weld, which have an intergranular character.

Для минимизации дефектов руководствуются требованиями соответствующих стандартов, в частности ГОСТ 29273-92 Свариваемость. Определение.To minimize defects, they are guided by the requirements of relevant standards, in particular GOST 29273-92 Weldability. Definition

Ножевые трещины относят к межкристаллитным разрушениям и подразделяют на кристаллизационные и ликвационные. Вероятность появления первых определяется режимом кристаллизации жидкой фазы металла сварного шва и релаксацией возникающих при этом напряжений.Knife cracks are classified as intergranular fractures and are divided into crystallization and segregation. The probability of the appearance of the former is determined by the crystallization mode of the liquid phase of the weld metal and the relaxation of stresses arising from this.

Размеры ликвационных трещин варьируют от 1 мм до более крупных и могут распространяться на всю длину сварного соединения. Их образованию способствуют некоторые примеси в сырьевых компонентах.The sizes of segregation cracks vary from 1 mm to larger ones and can extend to the entire length of the welded joint. Their formation is facilitated by some impurities in the raw materials.

Известно, что вредное влияние мышьяка, цинка, свинца, олова и сурьмы, негативно отражается на жаропрочности сплавов, что обусловливает внедрение технических мероприятий по сокращению их концентрации в стали.It is known that the harmful effects of arsenic, zinc, lead, tin and antimony negatively affect the heat resistance of alloys, which leads to the introduction of technical measures to reduce their concentration in steel.

Аналогичное влияние оказывает и сера в случае ее повышенного содержания в результате образования легкоплавких эвтектик с железом, никелем и кобальтом. Этот эффект усиливается в жаропрочных аустенитных сталях с высоким содержанием никеля. Для его подавления практикуется добавка таких редкоземельных элементов, как церий, лантан и некоторых других, которые связывают ее в соответствующие сульфиды.A similar effect is exerted by sulfur in the case of its increased content as a result of the formation of fusible eutectics with iron, nickel, and cobalt. This effect is enhanced in heat resistant austenitic steels with a high nickel content. To suppress it, the addition of rare earth elements such as cerium, lanthanum and some others, which bind it to the corresponding sulfides, is practiced.

Для повышения сопротивляемости хромоникелевых сплавов аустенитного класса образованию ликвационных горячих трещин необходимо их легирование элементами, снижающими диффузионную подвижность атомов в кристаллической решетке. Еще более важную роль играет формирование интерметаллидных соединений, обогащенных хромом и ниобием, формирующих в аустенитной матрице сетчатые упрочняющие структуры.To increase the resistance of austenitic chromium-nickel alloys to the formation of segregation hot cracks, it is necessary to dope them with elements that reduce the diffusion mobility of atoms in the crystal lattice. An even more important role is played by the formation of intermetallic compounds enriched in chromium and niobium, which form network reinforcing structures in the austenitic matrix.

Известен жаропрочный сплав, описанный в RU 2395608, МПК С22С 30/00, опубл. 27.07.2010 и включающий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ниобий, ванадий, титан, цирконий, церий, вольфрам, серу, фосфор, свинец, олово, мышьяк, цинк, сурьму, азот и железо при следующем содержании компонентов, мас.%: углерод >0,1÷0,14; кремний ≤0,80; марганец 0,50÷1,20; хром 22,0÷25,0; никель 33,0÷36,0; ниобий 0,90÷1,35; ванадий 0,005÷0,20; титан 0,005÷0,10; цирконий 0,10÷0,25; церий 0,005÷0,10; вольфрам 0,005÷0,10; сера ≤0,025; фосфор ≤0,025; свинец ≤0,007; олово ≤0,007; мышьяк ≤0,007; цинк ≤0,007; сурьма ≤0,007; азот ≤0,01; железо остальное.Known heat-resistant alloy described in RU 2395608, IPC C22C 30/00, publ. 07/27/2010 and including carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, niobium, vanadium, titanium, zirconium, cerium, tungsten, sulfur, phosphorus, lead, tin, arsenic, zinc, antimony, nitrogen and iron with the following components, wt .%: carbon> 0.1 ÷ 0.14; silicon ≤ 0.80; manganese 0.50 ÷ 1.20; chrome 22.0 ÷ 25.0; nickel 33.0 ÷ 36.0; niobium 0.90 ÷ 1.35; vanadium 0.005 ÷ 0.20; titanium 0.005 ÷ 0.10; zirconium 0.10 ÷ 0.25; cerium 0.005 ÷ 0.10; tungsten 0.005 ÷ 0.10; sulfur ≤0.025; phosphorus ≤0.025; lead ≤0.007; tin ≤0.007; arsenic ≤0.007; zinc ≤0.007; antimony ≤0.007; nitrogen ≤0.01; iron the rest.

К недостаткам указанного сплава следует отнести относительно невысокие значения механических показателей при комнатной температуре и высокую чувствительность ресурса работы реакционных труб к содержания примесей в стали.The disadvantages of this alloy include the relatively low values of mechanical indicators at room temperature and the high sensitivity of the life of the reaction tubes to the content of impurities in steel.

Известен жаропрочный сплав, описанный в RU №2581323, кл. С22С 30/00, С22С 38/60, С22С 38/50 и включающий углерод, хром, никель, ниобий, кремний, марганец, ванадий, титан, алюминий, иттрий, кислород, водород, азот, серу, фосфор, свинец, олово, мышьяк, цинк, сурьму, молибден, медь и железо при следующем содержании компонентов, мас.% углерод 0,08÷0,14, хром 19,0÷21,0, никель 31,0÷34,0, ниобий 0,90÷1,35, кремний 0,0005÷0,79, марганец 0,5005÷1,21, ванадий 0,0005÷0,20, титан 0,0005÷0,10, алюминий 0,0005÷0,10, иттрий >0÷0,001, кислород >0,0005÷0,028, водород >0,0005÷0,0025, азот >0,0005÷0,095, серу ≤0,03, фосфор ≤0,03, свинец ≤0,009, олово ≤0,009, мышьяк ≤0,009, цинк ≤0,009, сурьму ≤0,009, молибден ≤0,5, медь ≤0,2, железо - остальное.Known heat resistant alloy described in RU No. 2581323, class. С22С 30/00, С22С 38/60, С22С 38/50 and including carbon, chromium, nickel, niobium, silicon, manganese, vanadium, titanium, aluminum, yttrium, oxygen, hydrogen, nitrogen, sulfur, phosphorus, lead, tin, arsenic, zinc, antimony, molybdenum, copper and iron in the following components, wt.% carbon 0.08 ÷ 0.14, chromium 19.0 ÷ 21.0, nickel 31.0 ÷ 34.0, niobium 0.90 ÷ 1.35, silicon 0.0005 ÷ 0.79, manganese 0.5005 ÷ 1.21, vanadium 0.0005 ÷ 0.20, titanium 0.0005 ÷ 0.10, aluminum 0.0005 ÷ 0.10, yttrium> 0 ÷ 0.001, oxygen> 0.0005 ÷ 0.028, hydrogen> 0.0005 ÷ 0.0025, nitrogen> 0.0005 ÷ 0.095, sulfur ≤0.03, phosphorus ≤0.03, lead ≤0.009, tin ≤ 0.009, arsenic ≤0.009, zinc ≤0.009, antimony ≤0.009, molybdenum ≤0.5, ed ≤0,2, iron - the rest.

Согласно известным работам добавление иттрия и лантана позволяет повысить сопротивление жаропрочного сплава окислению в 3 раза при температуре 1100°С. В рассматриваемом сплаве лантан отсутствует, а содержание иттрия более чем на порядок ниже концентраций кислорода и других примесей. Его количества явно недостаточно для связывания указанных примесей.According to well-known works, the addition of yttrium and lanthanum can increase the resistance of the heat-resistant alloy to oxidation by 3 times at a temperature of 1100 ° C. In the alloy under consideration, there is no lanthanum, and the yttrium content is more than an order of magnitude lower than the concentrations of oxygen and other impurities. Its amount is clearly not enough to bind these impurities.

По указанной причине температура эксплуатации коллекторов на основе данного состава ниже 1000°С. В силу изложенного возможно дополнительное снижение ресурса работы реакционных труб при превышении лимитированных концентраций кислорода, водорода и азота, что указывает на нестабильность структуры литого сплава в реальных условиях эксплуатации. Соответственно повышается склонность металла к образованию горячих трещин на сварных швах реакционных труб в печах риформинга агрегатов аммиака и метанола, и на нефтеперерабатывающих установках.For this reason, the operating temperature of the collectors based on this composition is below 1000 ° C. In view of the foregoing, it is possible to further reduce the life of the reaction tubes when the limited concentrations of oxygen, hydrogen and nitrogen are exceeded, which indicates the instability of the structure of the cast alloy in real operating conditions. Accordingly, the tendency of the metal to form hot cracks on the welds of reaction tubes in reforming furnaces of ammonia and methanol aggregates, and in oil refineries, is increased.

Наиболее близким по технической сущности является жаропрочный сплав аустенитной структуры, приведенный в RU №2533072, кл. С22С 30/00, опубл. 20.11.2014 и включающий углерод, хром, никель, ниобий, церий, цирконий, кремний, марганец, ванадий, титан, алюминий, вольфрам, железо и примеси остальное при следующем содержании компонентов, мас.%: углерод 0,05÷0,10, хром 24÷27, никель 33÷35, ниобий 0,6÷1,3, церий 0,005÷0,10, цирконий 0,005÷0,10, кремний 0,81÷1,50, марганец 0,60÷1,20, ванадий 0,005÷0,20, титан 0,005÷0,15, алюминий 0,001÷0,10, вольфрам <0,10, молибден <0,2, сера <0,03, фосфор <0,03, свинец <0,01, олово + мышьяк + цинк + сурьма <0,01, медь <0,1, железо остальное.The closest in technical essence is a heat-resistant alloy of austenitic structure, given in RU No. 2533072, class. C22C 30/00, publ. 11/20/2014 and including carbon, chromium, nickel, niobium, cerium, zirconium, silicon, manganese, vanadium, titanium, aluminum, tungsten, iron and impurities, the rest with the following content of components, wt.%: Carbon 0.05 ÷ 0.10 , chromium 24 ÷ 27, nickel 33 ÷ 35, niobium 0.6 ÷ 1.3, cerium 0.005 ÷ 0.10, zirconium 0.005 ÷ 0.10, silicon 0.81 ÷ 1.50, manganese 0.60 ÷ 1, 20, vanadium 0.005 ÷ 0.20, titanium 0.005 ÷ 0.15, aluminum 0.001 ÷ 0.10, tungsten <0.10, molybdenum <0.2, sulfur <0.03, phosphorus <0.03, lead <0 , 01, tin + arsenic + zinc + antimony <0.01, copper <0.1, iron the rest.

Указанный сплав обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, однако узкий интервал содержания углерода требует более жесткого подхода к проведению плавки.The specified alloy has good performance, however, a narrow range of carbon content requires a more stringent approach to the smelting.

Технической задачей изобретения является оптимизация структуры и состава хромоникелевого сплава аустенитного класса с целью повышения его физико-механических показателей, жаропрочности и трещиностойкости.An object of the invention is to optimize the structure and composition of the austenitic chromium-nickel alloy in order to increase its physical and mechanical properties, heat resistance and crack resistance.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в жаропрочном сплаве содержатся, мас. %: аустенитная матрица в количестве 91÷95; интерметаллид состава Cr(22÷56)Fe(4÷7)Ni - (3÷8) и интерметаллид Nb(25÷35)Cr(2,5÷3,5)(FeNiTi)(0,9÷1,1) - (1÷3), при следующем содержании элементов, мас.%: углерод 0,05÷0,15, хром 19÷23, никель 30÷33, ниобий 0,7÷1,60, цирконий 0,005÷0,15, лантан 0,005÷0,10, кремний 0,50÷1,50, марганец 0,50÷1,50, титан 0,005÷0,10, вольфрам 0,005÷0,10, молибден ≤0,10, кобальт 0,0005÷0,10, азот ≤0,05, сера ≤0,03, фосфор ≤0,03, свинец ≤0,01, олово + мышьяк + цинк + сурьма ≤0,02, медь ≤0,1, железо остальное.The specified technical result is achieved due to the fact that the heat-resistant alloy contains, by weight. %: austenitic matrix in the amount of 91 ÷ 95; intermetallic compound Cr (22 ÷ 56) Fe (4 ÷ 7) Ni - (3 ÷ 8) and intermetallic compound Nb (25 ÷ 35) Cr (2.5 ÷ 3.5) (FeNiTi) (0.9 ÷ 1.1 ) - (1 ÷ 3), with the following element content, wt.%: Carbon 0.05 ÷ 0.15, chromium 19 ÷ 23, nickel 30 ÷ 33, niobium 0.7 ÷ 1.60, zirconium 0.005 ÷ 0, 15, lanthanum 0.005 ÷ 0.10, silicon 0.50 ÷ 1.50, manganese 0.50 ÷ 1.50, titanium 0.005 ÷ 0.10, tungsten 0.005 ÷ 0.10, molybdenum ≤0.10, cobalt 0, 0005 ÷ 0.10, nitrogen ≤0.05, sulfur ≤0.03, phosphorus ≤0.03, lead ≤0.01, tin + arsenic + zinc + antimony ≤0.02, copper ≤0.1, iron rest .

По сравнению с прототипом в нем оптимизировано содержание большинства элементов и дополнительно введены кобальт, лантан и азот.Compared with the prototype, it optimized the content of most elements and additionally introduced cobalt, lanthanum and nitrogen.

Присутствие в заявленном аустенитном сплаве кобальта указанной концентрации положительным образом сказывается на его технологичности за счет расширения интервала между температурами полного растворения упрочняющей γ'-фазы (Тпрγ') и солидуса (TS) и как результат - способствует росту жаростойкости и пластичности.The presence of the indicated concentration in the declared austenitic alloy of cobalt has a positive effect on its manufacturability by expanding the interval between the temperatures of complete dissolution of the hardening γ'-phase (T prγ ' ) and solidus (T S ) and, as a result, contributes to an increase in heat resistance and ductility.

Растворенный в металле азот выступает как аустенизатор, однако повышение его концентрации свыше 0,05% мас. нежелательно, так как это может привести к излишнему расходу циркония и лантана на его связывание.Nitrogen dissolved in the metal acts as an austenitizer, however, an increase in its concentration in excess of 0.05% wt. undesirable, as this can lead to excessive consumption of zirconium and lanthanum on its binding.

Содержание хрома и никеля, являющихся основными элементами заявляемого сплава, повышающими его жаростойкость, несколько ниже, чем в прототипе, что обеспечивает возможность введения большего количества тугоплавких элементов, таких как вольфрам, кобальт и молибден, без риска образования охрупчивающих соединений на их основе. При этом жаростойкость предлагаемого сплава сохраняется на достаточно высоком уровне. Дальнейшее снижение их содержания нецелесообразно, так как приведет к уменьшению ресурса работы коллекторов из-за снижения содержания интерметаллидов в сплаве и усиления ползучести. При содержании хрома и никеля свыше 23 и 33 мас.%, соответственно, понадобится ввод дополнительного легирующего компонента, призванного повысить однородность аустенитных зерен, в структуру которых войдут упрочняющие вторичные карбиды,The content of chromium and nickel, which are the main elements of the inventive alloy that increase its heat resistance, is slightly lower than in the prototype, which makes it possible to introduce more refractory elements such as tungsten, cobalt and molybdenum, without the risk of the formation of embrittle compounds based on them. In this case, the heat resistance of the proposed alloy is maintained at a sufficiently high level. A further decrease in their content is impractical, since it will lead to a decrease in the life of the collectors due to a decrease in the content of intermetallic compounds in the alloy and an increase in creep. When the content of chromium and nickel is more than 23 and 33 wt.%, Respectively, it will be necessary to introduce an additional alloying component designed to increase the uniformity of austenitic grains, the structure of which will include reinforcing secondary carbides,

При рецептуростроении заявленного сплава приняты во внимание следующие обстоятельства:In the formulation of the claimed alloy, the following circumstances are taken into account:

- существенно снижено суммарное содержание вредных примесей олова, цинка, мышьяка и сурьмы до 0,02 мас. %. Это способствует получению сплава с лучшим комплексом механических свойств в условиях длительной эксплуатации;- significantly reduced the total content of harmful impurities of tin, zinc, arsenic and antimony to 0.02 wt. % This contributes to the production of an alloy with the best complex of mechanical properties in long-term operation;

- вместо церия в заявленном сплаве используется лантан и его роль сводится к следующему (См. Д.Е. Каблов и др. Труды ВИАМ, №4(52)2017, С.22). Имея практически нулевую растворимость в никеле, он, как поверхностно-активный металл, превосходит по эффективности другие лантанойды, в том числе церий. При повышенных температурах лантан сегрегирует на границах γ/γ'-фаз, замедляя на них и через них диффузию атомов и вакансий, что предотвращает огрубление структуры, в том числе развитие рафтинга. Данный элемент нейтрализует сегрегацию серы на и вблизи поверхности пор с образованием тугоплавких, химически инертных глобулярных включений, восстанавливая поверхностное натяжение в порах, тормозя их рост и развитие трещин. Выступая в качестве высокоактивной рафинирующей, модифицирующей и микролегирующей добавки, лантан существенно увеличивает жаропрочность.- instead of cerium, lanthanum is used in the claimed alloy and its role is as follows (see D.E. Kablov and other VIAM proceedings, No. 4 (52) 2017, p.22). Having practically zero solubility in nickel, it, as a surface-active metal, surpasses other lanthanides, including cerium, in efficiency. At elevated temperatures, lanthanum segregates at the boundaries of the γ / γ'-phases, slowing down the diffusion of atoms and vacancies on them and through them, which prevents coarsening of the structure, including the development of rafting. This element neutralizes sulfur segregation at and near the surface of the pores with the formation of refractory, chemically inert globular inclusions, restoring surface tension in the pores, inhibiting their growth and the development of cracks. Acting as a highly active refining, modifying and microalloying additive, lanthanum significantly increases the heat resistance.

Давление паров лантана при температуре 1600°С почти в 2 раза ниже, чем у церия (0,88 и 1,6 Па соответственно), т.е. в условиях плавки он будет удаляться из индукционной печи в 2 раза медленнее. Тем самым увеличится время его пребывание в расплаве и более существенным окажется положительное влияние на весь комплекс свойств получаемой стали;The vapor pressure of lanthanum at a temperature of 1600 ° C is almost 2 times lower than that of cerium (0.88 and 1.6 Pa, respectively), i.e. under melting conditions, it will be removed from the induction furnace 2 times slower. Thus, the time spent in the melt will increase and the positive effect on the whole complex of properties of the resulting steel will be more significant;

- в предлагаемом сплаве реализованы три механизма упрочнения (См. Б.Л. Груздев. Свариваемость аустенитных жаропрочных сталей и сплавов. Уфа. УГАТУ. 2014. - 77 с):- the proposed alloy implements three hardening mechanisms (See B. L. Gruzdev. Weldability of heat-resistant austenitic steels and alloys. Ufa. USATU. 2014. - 77 s):

1. образование аустенитной матрицы с введением элементов (лантана), снижающих интенсивность диффузионных процессов;1. the formation of an austenitic matrix with the introduction of elements (lanthanum) that reduce the intensity of diffusion processes;

2. формирование аустенитной матрицы с дополнительным ее упрочнением за счет выделения карбидных (вторичных карбидов) и интерметаллидных фаз;2. the formation of the austenitic matrix with its additional hardening due to the precipitation of carbide (secondary carbides) and intermetallic phases;

3. образование аустенитного твердого раствора, способного к эффекту дисперсионного твердения за счет выделения мелкодисперсных интерметаллидных фаз.3. the formation of an austenitic solid solution capable of the effect of dispersion hardening due to the release of finely dispersed intermetallic phases.

В случае одновременного присутствия в сплаве лантана и циркония наряду со снижением концентрации кислорода, азота и серы возможно повышение механических свойств стали. Добавка этих элементов позволяет регулировать размер аустенитных зерен и их однородность.In the case of the simultaneous presence of lanthanum and zirconium in the alloy, along with a decrease in the concentration of oxygen, nitrogen, and sulfur, an increase in the mechanical properties of steel is possible. The addition of these elements allows you to adjust the size of the austenitic grains and their uniformity.

В роли карбидообразующих упрочняющих элементов в заявленном сплаве присутствуют молибден, вольфрам, ниобий, титан.In the role of carbide-forming reinforcing elements in the claimed alloy there are molybdenum, tungsten, niobium, titanium.

В качестве важного отличительного признака в предлагаемом сплаве фигурируют аустенитная матрица и два распределенных в ней интерметаллида состава Cr(22÷56)Fe(4÷7)Ni и Nb(25÷35)Cr(2,5÷3,5)(FeNiTi)(0,9÷1,1), обогащенных хромом и ниобием, тормозящих ползучесть металла при эксплуатационных нагрузках, и подавляющих появление трещин при сварке труб. Установленное массовое соотношении матрицы и интерметаллидов (91÷95):(3÷8):(1÷3) является оптимальным и задается составом сплава, условиями его получения в индукционной печи, концентрационными интервалами используемых элементов, свойствами аустенитной матрицы и распределением в ней интерметаллидных образований.The austenitic matrix and two intermetallic compounds Cr (22 ÷ 56) Fe (4 ÷ 7) Ni and Nb (25 ÷ 35) Cr (2,5 ÷ 3,5) (FeNiTi ) (0.9 ÷ 1.1) enriched in chromium and niobium, inhibiting the creep of the metal under operational loads, and suppressing the appearance of cracks in pipe welding. The established mass ratio of the matrix and intermetallic compounds (91 ÷ 95) :( 3 ÷ 8) :( 1 ÷ 3) is optimal and is determined by the composition of the alloy, the conditions for its production in the induction furnace, the concentration intervals of the elements used, the properties of the austenitic matrix and the distribution of intermetallic compounds in it formations.

Подобный подход к проблеме создания сплавов нового поколения позволяет добиться формирования принципиально новых структур на стадиях выплавки стали и ее заливки в кокили при изготовлении реакционных труб, а также достичь существенного улучшения рабочих характеристик металла при различных температурах.A similar approach to the problem of creating new-generation alloys allows us to achieve the formation of fundamentally new structures at the stages of steel smelting and pouring it into chill molds during the manufacture of reaction tubes, as well as to achieve a significant improvement in the performance of the metal at various temperatures.

Вполне понятно, что любые отступления от установленных закономерностей, например замена получаемых интерметаллидов на соединения иного состава, негативно отразятся на параметрах работы реакционных труб и их ресурсе.It is understandable that any deviations from established patterns, for example, replacing the resulting intermetallic compounds with compounds of a different composition, will negatively affect the parameters of the reaction tubes and their resource.

Заявленный жаропрочный хромоникелевый сплав относится к низкоуглеродистым аустенитным и для его выплавки используются только индукционные печи с основной футеровкой с применением чистых шихтовых материалов. Применение указанного способа плавления шихты обеспечивает хорошее диспергирование компонентов сплава, что дополнительно снижает отрицательное воздействие ликвационных процессов.The declared heat-resistant chromium-nickel alloy refers to low-carbon austenitic alloys and only induction furnaces with a main lining using pure charge materials are used for its smelting. The application of this method of melting the charge provides a good dispersion of the alloy components, which further reduces the negative impact of segregation processes.

Указанный сплав характеризуется как литейный (не является деформируемым, т.е. не поддается прессованию, ковке или прокатке), поэтому не требуется дополнительных мер по существенному ограничению содержания вредных примесей, таких как сера и фосфор, резко снижающих пластичность сплава и не позволяющих производить его деформирование без разрушения. В свою очередь, сера и фосфор в заявленных количествах улучшают обрабатываемость сплава резанием и шлифованием.The specified alloy is characterized as casting (it is not deformable, i.e. it cannot be pressed, forged or rolled), therefore, no additional measures are required to significantly limit the content of harmful impurities, such as sulfur and phosphorus, which sharply reduce the ductility of the alloy and do not allow it to be produced deformation without destruction. In turn, sulfur and phosphorus in the declared amounts improve the machinability of the alloy by cutting and grinding.

Для разработанного сплава технологическими приемами сведено к минимуму негативное влияние растворенных в нем кислорода, водорода, подавлена склонность сварных швов к образованию так называемых горячих трещин. Наличие небольших количеств азота (≤0,05% мас.) благоприятно сказывается на поддержании структурной однородности металла в процессе длительной эксплуатации.For the developed alloy, the technological methods have minimized the negative influence of oxygen and hydrogen dissolved in it, and the tendency of welds to form so-called hot cracks has been suppressed. The presence of small amounts of nitrogen (≤0.05% wt.) Favorably affects the maintenance of the structural homogeneity of the metal during long-term operation.

Изделия на основе заявляемого жаропрочного хромоникелевого сплава получались из центробежно-литых трубных заготовок или отливок, изготовленных путем заливки расплавленного жаропрочного сплава во вращающийся кокиль или в специально подготовленную форму (для фасонной отливки) с соблюдением строго заданных режимов. При его производстве на завершающей стадии в расплавленный металл вводят в определенной последовательности некоторые легирующие компоненты (титан, лантан, цирконий и др.) во избежание их окисления и угара. В дальнейшем после кристаллизации жаропрочного сплава с заданным градиентом температур полученные литые заготовки подвергались механической обработке без деформации структуры материала, то есть путем расточки.Products based on the inventive heat-resistant chromium-nickel alloy were obtained from centrifugal cast billets or castings made by pouring molten heat-resistant alloy into a rotating chill mold or in a specially prepared mold (for shaped casting) in compliance with strictly specified conditions. During its production at the final stage, certain alloying components (titanium, lanthanum, zirconium, etc.) are introduced into the molten metal in a certain sequence in order to avoid their oxidation and burning. Subsequently, after crystallization of the heat-resistant alloy with a given temperature gradient, the obtained cast billets were machined without deformation of the material structure, i.e., by boring.

Основные результаты испытаний были получены при использовании сплавов следующих составов, мас.%:The main test results were obtained using alloys of the following compositions, wt.%:

Пример 1.Example 1

Углерод - 0,11; кремний - 1,10; марганец - 1,15; хром - 22,0; никель - 32,2; ниобий - 1,1; цирконий - 0,07; титан - 0,06; вольфрам - 0,07; лантан - 0.,004; сера - 0,02; фосфор - 0,02; медь - 0,07; молибден - 0,05; кобальт - 0,02; свинец - 0,003; олово + мышьяк + цинк + сурьма - 0.012; азот - 0,03; железо - остальное.Carbon - 0.11; silicon - 1.10; Manganese - 1.15; chrome 22.0; nickel - 32.2; niobium - 1.1; zirconium - 0.07; titanium - 0.06; tungsten - 0.07; lanthanum - 0. 004; sulfur - 0.02; phosphorus - 0.02; copper - 0.07; molybdenum - 0.05; cobalt - 0.02; lead - 0.003; tin + arsenic + zinc + antimony - 0.012; nitrogen - 0.03; iron is the rest.

Содержание аустенитной матрицы в полученной трубе оказалось равным 91,2% мае, а интерметаллидов Cr42Fe4Ni и Nb28Cr2,8FeNiTi - 7,0 и 1,8 мас. %, соответственно.The content of the austenitic matrix in the obtained pipe turned out to be 91.2% in May, and the intermetallic compounds Cr 42 Fe 4 Ni and Nb 28 Cr 2.8 FeNiTi - 7.0 and 1.8 wt. %, respectively.

Для проведения исследований жаропрочных свойств заявленного сплава от торцевой части центробежно-литой заготовки вырезали патрубок длиной 150 мм, из которого готовили образцы для испытаний. При этом направление оси вырезаемых образцов совпадало с направлением оси центробежно-литой трубы.To conduct studies of the heat-resistant properties of the claimed alloy, a 150 mm length pipe was cut from the end part of the centrifugal cast billet, from which test samples were prepared. The direction of the axis of the cut samples coincided with the direction of the axis of the centrifugally cast pipe.

Электронно-микроскопическое исследование и микрорентгеноструктурный анализ проводили с помощью растрового электронного микроскопа Sigma ф. Karl Zeiss, оснащенного аналитической системой ф. EDAX (США) с детектором Apollo и детектором обратно-рассеянных электронов Hikari.Electron microscopy and X-ray diffraction analysis were performed using a Sigma f scanning electron microscope. Karl Zeiss equipped with the analytical system f. EDAX (USA) with Apollo detector and Hikari back-scattered electron detector.

Предварительный анализ микроструктуры материала образцов металла на сканирующем электронном микроскопе с помощью детектирования обратно-рассеянных электронов детектором AsB показал наличие в микроструктуре предлагаемого сплава трех фаз: основной аустенитной матрицы и двух интерметаллидных фаз, различающихся по контрасту детектирования обратно рассеянных электронов. При анализе экспериментальных данных можно прийти к выводу, что интерметаллидные фазы формируют упрочняющую сетку, благодаря которой снижается склонность к ползучести металла при высоких температурах. Этому же способствует и высокая однородность кристаллической структуры сплава.A preliminary analysis of the microstructure of the material of the metal samples on a scanning electron microscope using the detection of backscattered electrons by the AsB detector showed the presence of three phases in the microstructure of the proposed alloy: the main austenitic matrix and two intermetallic phases that differ in contrast of detection of backscattered electrons. When analyzing the experimental data, it can be concluded that the intermetallic phases form a strengthening network, due to which the tendency to creep of the metal at high temperatures is reduced. The high uniformity of the crystal structure of the alloy also contributes to this.

Средний размер зерна определяли в окуляре металлографического микроскопа на матовом стекле (ГОСТ 5639 "Сталь. Методы выявления и определения величины зерна").The average grain size was determined in the eyepiece of a metallographic microscope on frosted glass (GOST 5639 "Steel. Methods for the detection and determination of grain size").

Экспериментально установлено, что у заявляемого сплава он равен 254 мкм, то есть практически такой же, как у сплава - прототипа (255 мкм).It was experimentally established that the claimed alloy, it is equal to 254 microns, that is, almost the same as that of the alloy - the prototype (255 microns).

Коэффициент неоднородности аустенитных зерен рассчитывали как отношение А=Rmax/Rmin, где Rmax и Rmin - максимальный и минимальный линейные размеры, соответственно. В известном сплаве-прототипе А=1,04-1,07, а для заявляемого А=1,02-1,05, что свидетельствует о достижении повышенной однородности кристаллических образований.The heterogeneity coefficient of austenitic grains was calculated as the ratio A = R max / R min , where R max and R min are the maximum and minimum linear dimensions, respectively. In the known prototype alloy A = 1.04-1.07, and for the claimed A = 1.02-1.05, which indicates the achievement of increased uniformity of crystalline formations.

Равномерность распределения мелко диспергированных частиц вторичных карбидов в аустенитных зернах оценивалась с использованием металлографического микроскопа на матовом стекле (ГОСТ 5639 «Сталь. Методы выявления и определения величины зерна») с помощью коэффициента К=Rmax/Rmin, где Rmax и Rmin - максимальное и минимальное расстояние между частицами, соответственно. Для заявленного сплава она оказалась равна 4,0 (4,1 у прототипа), что свидетельствует о более высокой однородности распределения частиц вторичных карбидов.The uniformity of the distribution of finely dispersed particles of secondary carbides in austenitic grains was evaluated using a metallographic microscope on frosted glass (GOST 5639 "Steel. Methods for the detection and determination of grain size") using the coefficient K = R max / R min , where R max and R min - maximum and minimum distance between particles, respectively. For the claimed alloy, it was equal to 4.0 (4.1 for the prototype), which indicates a higher uniformity of the distribution of particles of secondary carbides.

Испытание механических свойств было выполнено при температурах 20 и 960°С на образцах с рабочей частью ф5, длиной 25 мм по ГОСТ 9651 на машине FP- 100/1 при скорости растяжения образца 2 мм/мин.The mechanical properties were tested at temperatures of 20 and 960 ° C on samples with a working part f5, 25 mm long in accordance with GOST 9651 on a FP-100/1 machine with a sample stretching speed of 2 mm / min.

Результаты проведенных испытаний наносили на график жаропрочности в координатах lgτ-lgσ (где τ - время до разрушения, σ - напряжение). Полученный график позволяет прогнозировать напряжение (длительную прочность), при котором изделие из данного сплава разрушилось бы за определенный промежуток времени (τ, час) при заданной температуре (t, °C).The results of the tests were plotted on the heat resistance graph in the coordinates logτ-logσ (where τ is the time to failure, σ is the stress). The resulting graph allows you to predict the voltage (long-term strength) at which the product from this alloy would collapse in a certain period of time (τ, hour) at a given temperature (t, ° C).

С целью сокращения длительности испытаний на установленные в машине образцы прикладывали напряжения в σ - 60; 50; 40 и 35 Н/мм2 в соответствии с ГОСТ 10145), что позволило определить из полученного графика жаропрочности (lgτ-lgσ) конкретные значения 1000-часовой длительной прочности.In order to reduce the duration of tests for the samples installed in the machine, stresses were applied at σ - 60; fifty; 40 and 35 N / mm 2 in accordance with GOST 10145), which allowed us to determine the specific values of 1000-hour long-term strength from the obtained heat resistance graph (lgτ-lgσ).

При этом установлено, что значение предела длительной прочность заявленного сплава при 960°С за 100000 часов, полученное методом экстраполяции, составило 19,1 МПа (18,4 МПа у прототипа), а предел текучести (σ02) оказался на 3% выше.It was found that the value of the long-term strength limit of the claimed alloy at 960 ° C per 100,000 hours, obtained by extrapolation, was 19.1 MPa (prototype 18.4 MPa), and the yield strength (σ 02 ) was 3% higher.

Это позволяет поднять ресурс работы реакционных труб на агрегатах аммиака (давление 4,5 МПа, температура 850°С) со ста тысяч до 125000 часов.This allows you to increase the life of the reaction tubes on ammonia units (pressure 4.5 MPa, temperature 850 ° C) from one hundred thousand to 125,000 hours.

Пример 2.Example 2

Исследования проведены на сплаве со следующим содержанием элементов, мас. %: углерод - 0,08; кремний - 0,80; марганец - 1,0; хром - 20,0; никель - 31,0; ниобий - 1,4; цирконий - 0,11; титан - 0,08; вольфрам - 0,07; лантан - 0.,007; сера - 0,025; фосфор - 0,01; медь - 0,06; молибден - 0,07; кобальт - 0,08; свинец - 0,003; олово + мышьяк + цинк + сурьма - 0.015; азот - 0,03; железо - остальное.The studies were conducted on an alloy with the following content of elements, wt. %: carbon - 0.08; silicon - 0.80; Manganese - 1.0; chromium - 20.0; nickel - 31.0; niobium - 1.4; zirconium - 0.11; titanium - 0.08; tungsten - 0.07; lanthanum - 0. 007; sulfur - 0.025; phosphorus - 0.01; copper - 0.06; molybdenum - 0.07; cobalt - 0.08; lead - 0.003; tin + arsenic + zinc + antimony - 0.015; nitrogen - 0.03; iron is the rest.

Содержание аустенитной матрицы оказалось равным 91,3% мас., а интерметаллидов Cr38Fe4Ni и Nb30Cr3FeNiTi - 6,5 и 2,2 мас. %, соответственно.The content of the austenitic matrix turned out to be 91.3% wt., And the intermetallic compounds Cr 38 Fe 4 Ni and Nb 30 Cr 3 FeNiTi - 6.5 and 2.2 wt. %, respectively.

Для исследованного сплава коэффициент неоднородности аустенитных зерен оказался равным A=1,01-1,04, коэффициент распределения мелко-диспергированных частиц вторичных карбидов К=4, а предел длительной прочность заявленного сплава при 960°С за 100000 часов - 18,8 МПа. Предел текучести оказался таким же, как и в примере 1, то есть несколько выше, чем у прототипа.For the alloy under study, the coefficient of heterogeneity of austenitic grains turned out to be A = 1.01-1.04, the distribution coefficient of finely dispersed particles of secondary carbides K = 4, and the long-term strength of the claimed alloy at 960 ° C per 100,000 hours was 18.8 MPa. The yield strength was the same as in example 1, that is, slightly higher than that of the prototype.

Таким образом, можно утверждать, что повышение жаростойкости исследованных образцов достигнуто оптимизацией структуры сплава, присутствием в аустенитной матрице упрочняющей сетки интерметаллидных фаз и за счет дополнительного ввода лантана и кобальта.Thus, it can be argued that an increase in the heat resistance of the studied samples was achieved by optimizing the alloy structure, the presence in the austenitic matrix of the strengthening network of intermetallic phases, and due to the additional introduction of lanthanum and cobalt.

Склонность образцов заявленного жаропрочного сплава к науглероживанию оценивали по кинетике их насыщения углеродом после испытания в течение 1000 часов.The tendency of samples of the declared heat-resistant alloy to carburization was evaluated by the kinetics of their saturation with carbon after testing for 1000 hours.

Для этого из центробежно-литых труб, изготовленных по примерам 1 и 2, вырезали цилиндрические образцы диаметром 10 мм и длиной 50 мм и подвергали шлифовке до чистоты поверхности не ниже RZ=80 мкм.To this end, cylindrical specimens 10 mm in diameter and 50 mm long were cut from centrifugally cast tubes made according to Examples 1 and 2 and subjected to grinding to a surface cleanliness of at least R Z = 80 μm.

Испытание на науглероживанию проводили при температуре (1060±10)°С в среде технического углерода марки П 324 по ГОСТ 7885 путем их 200 часового прогревания в жаростойком контейнере. О диффузии углерода внутрь металла судили по приращению массы образцов, а также по глубине науглероженного слоя с использованием металлографического метода.The carburization test was carried out at a temperature of (1060 ± 10) ° C in a medium of carbon black grade P 324 according to GOST 7885 by heating them for 200 hours in a heat-resistant container. The diffusion of carbon into the metal was judged by the increment in the mass of the samples, as well as by the depth of the carbonized layer using the metallographic method.

Нами установлено, что если все компоненты сплава, включая интерметаллиды, находятся в концентрационных пределах, оговоренных в формуле изобретения, науглероживание отсутствует. Только в этом случае достигаются высокие значения физико-механических показателей металла и повышенный ресурс работы реакционных труб.We found that if all components of the alloy, including intermetallic compounds, are within the concentration limits specified in the claims, there is no carburization. Only in this case, high values of physical and mechanical properties of the metal and an increased service life of the reaction tubes are achieved.

При анализе сварных швов методами неразрушающего контроля трещины по примерам 1 и 2 не выявлены. Ввод в состав сплава любых других элементов или отклонение от рекомендованных концентраций, нарушит установленные закономерности и приведет к существенному ухудшению характеристик реакционных труб в процессе их эксплуатации. Данное явление обусловлено разрыхлением интерметаллидных структурных образований и повышением коэффициентов «А» и «К».When analyzing welds using non-destructive testing methods, cracks in examples 1 and 2 were not identified. Putting any other elements into the alloy or deviating from the recommended concentrations will violate the established patterns and lead to a significant deterioration in the characteristics of the reaction tubes during their operation. This phenomenon is due to loosening of intermetallic structural formations and an increase in the coefficients “A” and “K”.

Из описания изобретения и приведенных примеров следует, что по заявленному техническому решению удается получить жаропрочный хромонике-левый аустенитный сплав с улучшенным распределением вторичных карбидов и интерметаллидным упрочнением аустенитной матрицы, что позитивно отражается на его механических свойствах, позволяет избежать науглероживания при пиролизе углеводородов и образования горячих трещин при сварке реакционных труб.From the description of the invention and the examples given, it follows that according to the claimed technical solution, it is possible to obtain a heat-resistant chromonickel-left austenitic alloy with an improved distribution of secondary carbides and intermetallic hardening of the austenitic matrix, which positively affects its mechanical properties, avoids carburization during the pyrolysis of hydrocarbons and the formation of hot cracks when welding reaction tubes.

Claims (3)

Жаропрочный сплав, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ниобий, титан, цирконий, вольфрам, молибден, серу, фосфор, свинец, олово, мышьяк, цинк, сурьму, медь и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кобальт, лантан и азот, при следующем соотношении элементов, мас.%:Heat-resistant alloy containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, niobium, titanium, zirconium, tungsten, molybdenum, sulfur, phosphorus, lead, tin, arsenic, zinc, antimony, copper and iron, characterized in that it additionally contains cobalt , lanthanum and nitrogen, in the following ratio of elements, wt.%: углеродcarbon 0,05÷0,150.05 ÷ 0.15 кремнийsilicon 0,50÷1,500.50 ÷ 1.50 марганецmanganese 0,50÷1,500.50 ÷ 1.50 хромchromium 19÷2319 ÷ 23 никельnickel 30÷3330 ÷ 33 ниобийniobium 0,70÷1,600.70 ÷ 1.60 титанtitanium 0,005÷0,100.005 ÷ 0.10 цирконийzirconium 0,005÷0,150.005 ÷ 0.15 вольфрамtungsten 0,005÷0,100.005 ÷ 0.10 лантанlanthanum 0,005÷0,100.005 ÷ 0.10 кобальтcobalt 0,0005÷0,100.0005 ÷ 0.10 молибденmolybdenum ≤0,10≤0.10 сераsulfur ≤0,03≤0.03 фосфорphosphorus ≤0,03≤0.03 свинецlead ≤0,01≤0.01 олово + мышьяк + цинк + сурьмаtin + arsenic + zinc + antimony ≤0,02≤0.02 азотnitrogen ≤0,05≤0.05 медьcopper ≤0,1≤0.1 железоiron остальное,rest,
при этом он имеет структуру, состоящую из аустенитной матрицы и распределенных в ней интерметаллидов состава Cr(22÷56)Fe(4÷7)Ni и Nb(25÷35)Cr(2,5÷3,5)(FeNiTi)(0,9÷1,1) при массовом соотношении аустенитной матрицы и интерметаллидов (91÷95):(3÷8):(1÷3).Moreover, it has a structure consisting of an austenitic matrix and intermetallic compounds Cr (22–56) Fe (4–7) Ni and Nb (25–35) Cr (2.5–3.5) (FeNiTi) ( 0.9 ÷ 1.1) with the mass ratio of the austenitic matrix and intermetallic compounds (91 ÷ 95) :( 3 ÷ 8) :( 1 ÷ 3).
RU2019118322A 2019-06-13 2019-06-13 Heat-resistant alloy RU2700347C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118322A RU2700347C1 (en) 2019-06-13 2019-06-13 Heat-resistant alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118322A RU2700347C1 (en) 2019-06-13 2019-06-13 Heat-resistant alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2700347C1 true RU2700347C1 (en) 2019-09-16

Family

ID=67989786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019118322A RU2700347C1 (en) 2019-06-13 2019-06-13 Heat-resistant alloy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2700347C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3221833A1 (en) * 1981-06-10 1982-12-30 Sumitomo Metal Industries, Ltd., Osaka ALLOY, ESPECIALLY FOR THE PRODUCTION OF HIGHLY RESILIENT PIPING OF DEEP HOLES OR THE LIKE
EP1471158B1 (en) * 2003-04-25 2005-10-19 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Austenitic stainless steel
RU2395608C1 (en) * 2009-04-17 2010-07-27 Байдуганов Александр Меркурьевич Heat resistant alloy
RU2446223C1 (en) * 2010-10-18 2012-03-27 Сергей Васильевич Афанасьев Heat-resistant chrome-nickel alloy with austenitic structure
RU2533072C1 (en) * 2013-10-18 2014-11-20 Сергей Васильевич Афанасьев Refractory chromium-nickel alloy with austenite structure

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3221833A1 (en) * 1981-06-10 1982-12-30 Sumitomo Metal Industries, Ltd., Osaka ALLOY, ESPECIALLY FOR THE PRODUCTION OF HIGHLY RESILIENT PIPING OF DEEP HOLES OR THE LIKE
EP1471158B1 (en) * 2003-04-25 2005-10-19 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Austenitic stainless steel
RU2395608C1 (en) * 2009-04-17 2010-07-27 Байдуганов Александр Меркурьевич Heat resistant alloy
RU2446223C1 (en) * 2010-10-18 2012-03-27 Сергей Васильевич Афанасьев Heat-resistant chrome-nickel alloy with austenitic structure
RU2533072C1 (en) * 2013-10-18 2014-11-20 Сергей Васильевич Афанасьев Refractory chromium-nickel alloy with austenite structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4609491B2 (en) Ferritic heat resistant steel
EP2336378A1 (en) Process for manufacturing ni-base alloy and ni-base alloy
Adomako et al. Microstructure evolution and mechanical properties of the dissimilar joint between IN718 and STS304
Reihani et al. Failure analysis and weld ability improvement of 35% Cr–45% Ni heat resistant alloy
CN111394663A (en) Heat-resistant iron-based alloy and preparation method thereof
Sedighi et al. The effect of post weld heat treatment (PWHT) on the microstructure, microhardness and sulphide stress corrosion cracking (SSCC) of Ni-base superalloy IN625 hot wire tig cladding on AISI 4130 Steel
RU2700347C1 (en) Heat-resistant alloy
RU2700346C1 (en) Heat-resistant alloy
RU2395607C1 (en) Heat resistant alloy
CN115386808B (en) Corrosion-resistant oil casing and preparation method and application thereof
Chen et al. Creep and fracture behavior of centrifugal cast HP40Nb alloy containing lead
RU2373039C1 (en) Welding wire for welding heat-resistant alloys
RU2617272C1 (en) Refractory alloy
RU2579709C1 (en) High-temperature alloy
RU2395608C1 (en) Heat resistant alloy
Luan et al. Influence of Nb Addition on Microstructure and Creep Property of Heat-Resistant Cast Steel in Vacuum Carburizing and Quenching
RU2765806C1 (en) Heat resistant alloy
RU2579710C1 (en) High-temperature alloy
RU2632728C2 (en) Heat-resistant alloy
RU2577643C1 (en) High-temperature alloy
RU2693417C1 (en) Heat-resistant alloy of austenite structure with intermetallic hardening
RU2579403C1 (en) High-temperature alloy
JPH0598394A (en) High v-containing high nitrogen ferritic heat resistant steel and its manufacture
RU2581318C1 (en) High-temperature alloy
RU2414522C1 (en) Heat resistant steel for steam power installations and power units with overcritical parametres of steam