SU1638194A1 - Сплав на основе никел - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлур- гии, в частности к никелевым сплавам, работающим в услови х ударных нагрузок при повышенных температурах. Цель - повышение упругопластических свойств и эксплуатационной стойкости при 650-850°С. Сплав содержит, мас.%: хром 14-18; кобальт 8,2-10,5; молиб- ден 3,5-5,2; вольфрам .3,1 -4,5 ; алюминий 0,3-1,9; титан 2,1-3,5; тантал 0,7-1,5; ниобий 0,5-2,7; цирконий 0,9- 2,3; бор 0,002-0,009; ванадий 0,6- 3,6; медь 0,06-0,3; иттрий 0,003-0,05; железо 0,05-0,32; углерод 0,002-0,1; никель остальное. Сплав обладает следующим уровнем свойств: предел прочности при раст жении при 650°С 1 580-1 660 Ша; при 850°С 1565-1652 МПа; ударна  в э- кость при 650°С 57-65 Дж/смг; при 850е С 53-62 Дж/см2-; хрупка  прочность 1475-1580 МПа, потер  упругости при нагреве до 850°С 0,9-1,2%, эксплуатационна  стойкость в услови х ударно-абразивного износа 1 630- 1725 ч; стойкость над напр жением при 755°С 412-487 ч. 2 табл. (Л

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к никелевым сплавам, работающим в услови х ударных нагрузок при повышенных температурах.

Целью изобретени   вл етс  повышение упругопластических свойств и эксплуатационной стойкости при 650-850 С.

Дополнительное введение 0,6-3,6% (по массе) ванади  упрочн ет сплав и повышает стабильность структуры и термической стойкости, что обеспечивает повышение эксплуатационной стойкости при 650-850°С. При содержании ванади  до 0,6 мас.% стабильность структуры, механических и эксплуатаци-. онных свойств при 650-850 С недостаточна , а при увеличении концентрации;/ его более 3,6мас.% снижаютс  ст бильность структуры, трещиностойкость и технологические свойства, а также надежность при 650-850°С.

Иттрий вводитс  как химически активна  и модифицирующа  добавка, способствующа  измельчению структуры и повышению упругопластических свойств, i Модифицирующий эффект и упругопластические свойства сплава при содержа- нии иттри  до 0,003 мас.% недостаточ- 1 ны, а увеличение его концентрации более 0,05 мас.% увеличивает угар, повышаетс  концентраци  неметаллических включений по границам зерен, что снижает упругопластические и эксплуатационные свойства при повышенных температурах .

оэ со

00

со

Јь

Медь оказывает раскисл ющее и мик ролегирующее вли ние на никелевый сплав и повышает стабильность структуры , упругопластических и служебных свойств. При содержании меди до 0,06 мас.% микролегирующий эффект, упругопластические и эксплуатационные свойства недостаточны, а при увеличении концентрации меди более 0,3 мас.% увеличиваетс  ее ликваии  и снижаетс  однородность структуры и эксплуатационных свойств при 650- 850°С.

Железо в количестве 0,05-0,32 мас.% и углерод 0,002-0,1 мас.% упрощают технологию производства сплава, повышают термостойкость, технологические и эксплуатационные свойства, но при концентраци х их,превышающих верхние пределы, снижаетс  стабильность структуры,, технологических и упруго- пластических свойств. Получение сплава с более низкими их концентраци ми св зано с усложнением выбора шихтовых материалов, технологии плавки и ухуд- шением технологических и упругопластических свойств.

Изобретение иллюстрируетс  следующими примерами.

Плавки никелевых сплавов провод т в высокочастотной индукционной печи емкостью 150 кг, футерованной смесью кз 82% магнезита, 8% жидкого стекла и воды. Дл  выплавки используют катодный никель HI и гранулы никел ,хром и его сплавы (ТУ 14-5-137-87) , лигатуру НбХВМА (ТУ 48-0514-36-86), сплав ХНВЗ (ТУ 14-141-72-86), металлический иттрий ИтМ-1 (ТУ 48-4-204-72), цирконий (ТУ 95-37-71), ванадий (ОСТ 48- 20-72) и другие тугоплавкие металлы. При температуре 1600-1630°С расплав очищают от кислорода и серы известным способом присадкой активных раскисли телей и десульфураторов. Медь, буру и иттрий ввод т при внпуске расплава в ковш.

0

5

0

5

0

Разливку сплава осуществл ют при 1600+10°С в сухие литейные формы. Состав сплавов приведен в табл. 1.

Испытание на ударный изгиб при повышенных температурах провод т в соответствии с ГОСТ 9454-78. Предел прочности при раст жении определен по ГОСТ 1497-84 при 20°С, хрупка  прочность - после 100 теплосмен при 1 850°С. Свойства сплавов приведены в табл.2.

Как видно из. табл.2, предложенный сплав обладает более высоким уровнем упругопластических и эксплуатационных свойств в услови х ударно-абразивного износа по сравнению с известным сплавом .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Сплав на основе никел , содержащий хром, кобальт, молибден, вольфрам, алюминий, титан, тантал, ниобий,цирконий , бор, углерод, отличающийс  тем, что, с целью повышени  упругопластических свойств и эксплуатационной стойкости при 650-850 С, он дополнительно содержит ванадий, медь, железо и иттрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   5

   5

   Хром

   Кобальт

   Молибден

   Вольфрам

   Алюминий

   Титан

   Тантал

   Ниобий

   Цирконий

   Бор

   Ванадий

   Медь

   Иттрий

   Железо

   Углерод

   Никель

   14,0-18,0 8,2-10,5 3,5-5,2 3,1-4,5 0,3-1,9 2,1-3,5 0,7-1,5 0,5-2,7 0,9-2,3 0,002-0,009

   0,6-3,6 0,06-0,3 0,003-0,05 0,05-0,32 0,002-0,1 Остальное

   Состав известного и предложенного сплавов

   0,002 ,05 0,1 и

   00

   VO 4

   Таблица 2 Н х««ич акм   эксплуатационные свойства н вестиого и предложенного

   еплйво 

   1430 1580

   1416

   37

   1565 $7 1660 I651 65 163 I «25 «2

   31

   53

   62 59

   11252,3

   14151,2

   1506.0,9

   14951,1

   1410

   S20

   1630 935 1725 1012 1687 987

   345

   412

   487 472