Жаростойкая сталь Советский патент 1989 года по МПК C22C38/14 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к жаростойкой стали для работы при 1200°С, например, в качестве материала подовых плит термических печей, якорей дистанционирования труб конвективных поверхностей нагрева, а также нагревательных элементов.

Целью изобретения является повышение жаростойкости при 1200 С.

Химический состав сталей приведен в табл. 1 (плавки 1-3 отвечают химическому составу предлагаемой стали, плавка 4 - известная сталь).

Испытания на жаростойкость проводят на цилиндрических образцах размером 10x20 мм. Образцы вырезают из кованых заготовок 013 мм. Температура испытаний 1200°С, продолжительность 500 ч. Испытания проводят

в среде спокойного воздуха. Перед испытанием образцы проходят предварительную подготовку: измерение диаметра и высоты с точностью ±0,1 мг, обезжиривание поверхности зтиловым спиртом, просушивание и взвешивание на аналитических весах с точностью ±0,1 мг. Испытания проводят в электропечи сопротивления с силитовыми нагревателями. Подготовленные к испытанию образцы помещают в алундо- вые тигли (по одному образцу в тигель) . Тигли с образцами подвешивают на платиновой проволоке в реакционную зону печи, после чего печь включают на нагрев. Отсчет времени испытаний ведут, с момента достижения заданной температуры. После окончания испытаний печь отключают, обрапцы охлаждают до комнатной температуры. Дасл

05 СП

о

Од

лее образцы взвешивают на аналитических весах и определяют разность массы образцов до и после испытаний. Жаростойкость сталей оценивают по весовому показателю (увеличению массы образца), выраженному в мг/см .

Коррозионные испытания в 3%-ном водном растворе поваренной соли проводят при 20 С в течение 1000 ч. Подготовку образцов осуществляют в том же порядке, что и при испытании на жаростойкость. Испытания проводят в открытом сосуде при полном погружении образца в коррозионный раствор, при этом образцы подвеияшают на капроновой нити. Коррозионную стойкость в 3%-ном водном растворе поваренной соли оценивают по десятибальной шкале для чего определяют глубинный показатель коррозии путем пересчета показателя убыли массы по формуле Км 8,76

Кп

мм/г

ч;

Р г где К дд - скорость коррозии, г/м

- плотность металла, г/см.

Фазовый состав оксидных пленок, образующихся на исследованных сталях, определяют методом pein геиоструктур- ного анализа.

В табл. 2 приведены результаты испытаний на жаростойкость при 1200°С в среде спокойного воздуха.

Рентгеноструктурньм анализом установлено, что на предлах аемой стали образуется оксидная пленка, состоящая .преимущественно из оксидов алюминия и кремния. Наличие защитной пленки на металле обеспечивает высокую жаро

стойкость предлагаемой стали при 1200°С.

При испытании предлагаемой стали в 3%-ном водном растворе поваренной соли при 20°С получены следующие результаты; коррозионные потери металла за 1000 ч испытания 4 мг/см, при пересчете показателя убыли массы глу- бинный показатель коррозии 0,05 мм/г, в соответствии с десятибальной шкалой коррозионной стойкости металлов предлагаемая сталь относится к группе стойкие (балл 4).

Предлагаемая сталь обладает более

высокой жаростойкостью при 1200°С по сравнению с известной сталью.

Предлагаемая сталь технологична при изготовлении литых и горячеде- формированных деталей.

Формула изобретения

Жаростойкая сталь, содержащая углерод,, алюминий, цирконий, титан, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения жаростойкости при 1200 С, она дополнительно содерж ит кремний и кальций при следующем соотношении компонентов, ма с . % ;.

Углерод0,02-0,20

Алюминий6-10

Кремний1,0-2,5

Цирконий0,1-0,2

Титан0,05-0,8

Кальций0,3-0,5

ЖелезоОстальное

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к черной металлургии и касается материала паровых плит термических печей, якорей дистанционирования труб конвентивных поверхностей нагрева. Цель изобретения - повышение жаростойкости стали при 1200°С. Жаростойкая сталь дополнительно содержит кремний и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,02-0,2

алюминий 6-10

кремний 1,0-2,5

цирконий 0,1-0,2

титан 0,05-0,8

кальций 0,3-0,5

железо - остальное. 2 табл.

Предлагаемая сталь может содержать примеси, мас.%: сера до 0,025; фосфор до О,025.

1

2 3

1200 1200 1200

1200

Таблица

23,8 19,6 26,4

84,5

0,476 0,392 0,528

1,69