Сплав на основе железа Советский патент 1979 года по МПК C22C38/60 

(54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА

1

Изобретение относится к области изыскания материалов на основе железа с повьиенной прочностью и высокой коррозионной стойкостью, применяемых для изготовления отливок, работающих в средах азотной и серной кислот, щелочей и растворов солей.

Наиболее близким к предлагаемсжу по технической сущности и достигаемому эффекту является коррозионностойкий сплав на основе железа ( содержащий, вес.%;

Углерод0,5-0,8

Кремний14,5-16

Марганец0,3-0,8

ЖелезоОстальное

В качестве примесей сплав содержит серу не йолее 0,07 и фосфор не (5блее 0,1 %.

Недостатками известного коррозионнострйкого сплава являются невысокая обрабатываемость резанием, низкие плотность и прочность при изгибе.

Цель изобретения - повышение предела п аочноСти при изгибе обрабатываемости и плотности при высоком уровне коррозионной стойкости спЛава.

ПоставЛенйая цель достигается тем, что в известный коррбзионностойкий сплав, содержащий углерод, кремний, марганец, серу и железо, дополнительно содержит селен и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:

0,3-0,8

Углерод 14,5-16

Кремний 0,3-0,8

Марганец 0,01-0,05

Сера

0 0,01-0,25

Селен

Редкоземельные

0,01-0,1

металлы Остальное

Железо

В качестве примесей сплав Может 15 содержать фосфор до 0,07%.

Ввод в состав сплава сеЛена и редкоземельных металлов обеспечивает существенные изменения в

20 И щэироде неметаллических включений, так как взаимодействие селена с серой -приводит к образованию и.равномерному распределению в объеме отлийок сложйых сульфоселенйдов. В результате происходит очищение границ зерен и повышение прочностных свойств e imasa. Кроме Того., при об.работке сплава резанием сульфосёлеJHH(S№i образуют на режущей кромке

30 инструмента защитные оксиселенидные

пленки, выполняя тем самьпл роль сухой смазки, что существенно улучшает обрабатываемость сплава при резании. Введение редкоземельных -металлов способствует заметному повышению плотности сплава за счет улучшения жидкоте кучести .и лучшей пропитываемости междендридных пространств. Одновременно измельчается структура сплава и снижается общее содержание газов, что также способствует повышению его

Известный сплав 15,30,60,45

Предлагаемый сплав

Плотность сплавов определяли методом гидростатическогр взвешивания цилиндрических образцов. Коррозионную стойкость исследовали по десятибалльной системе в 50%-ной азотной кислоте согласно ГОСТ 2233-70. Механические испытания проводили по стандартной методике (ГОСТ-2055-43). Обрабатываемость сплавов определяли Коррозионная стой6-8 7 кость, балл Плотность, г/см 6,92 6,94 Предёл прочности при изгибе, кГ/мм 17,6 21

Повышение обрабатываемости , % Таким образом, из полученных данных следует, что плотность спла- 65

плотности, прочности и коррозионной стойкости.

Сплав выплавляли в индукционной печи ЛПЗ-37 с кислым тиглем. При выпуске расплав обрабатывали в ковше добавками ферроселена и редкоземельных металлов. Температура расплава при выпуске из печи находилась в пределах ISaO-lBBO C.

Химический состав исследованных ..сплавов приведён в табл.1.

Таблица 1

0,04 0,07

по методу Кап-ЛореНца. При этом фиксировали глубину отверстий, полученнь х при сверлении с одинаковым усилием прижатия сверла различного диайетра при постоянном числе оборотов в мин ().

Результаты испытаний сведены в табл.2.

Таблица2

35 40 35 45

30 7677 6 6,98 6,96.6,976,986,90 24,4 26,5 22,3 26,4 20,7 BOB, обработанных ферроселеном и РЭМ повышается с 6,92 до 6,98 г/смЗ 5 коррозионная стойкость соответству 7 баллу и предел прочности при изгибе увеличивается с 17,6 до 22,326,5 кГ/мм2. При этом обрабатываемость сплава резанием повышается на 30-40%. Ожидаемый экономический эффект составит около 20 тыс.руб. в год за счет повышений производительнос труда при обработке резанием, стойкости режущего инструмента, а также повышения механических свойст отливок. Формула изобретения Сплав на основе железа, содержащий углерод, кремний, марганец, сер и железо, отличаадедийся тем, что, с целью повыиения предела прочности при изгибе, обрабатываемости и плотности при высоком уровне коррозионной стойкости, он дополнительно содержит селен и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%: 0,3-0,8 Углерод 14,5-16 Кремний 0,3-0,8 Марганец 0,01-0,05 0,01-0,25 Редкоземельные 0,01-0,1 металлы Остальное Железо Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. ГОСТ 2233-70.