RU2149204C1 - Refractory alloy - Google Patents

Refractory alloy Download PDF

Info

Publication number
RU2149204C1
RU2149204C1 RU98108572/02A RU98108572A RU2149204C1 RU 2149204 C1 RU2149204 C1 RU 2149204C1 RU 98108572/02 A RU98108572/02 A RU 98108572/02A RU 98108572 A RU98108572 A RU 98108572A RU 2149204 C1 RU2149204 C1 RU 2149204C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
nickel
heat
carbon
phosphorus
Prior art date
Application number
RU98108572/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98108572A (en
Original Assignee
Байдуганов Александр Меркурьевич
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 Байдуганов Александр Меркурьевич filed Critical Байдуганов Александр Меркурьевич
Priority to RU98108572/02A priority Critical patent/RU2149204C1/en
Publication of RU98108572A publication Critical patent/RU98108572A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2149204C1 publication Critical patent/RU2149204C1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: invention relates to refractory high-carbon austenite-type nickel-based alloys and can be used in manufacture of reaction tubes for oil-and-gas-processing plants operated at temperature 1000 to 1200 C and pressure up to 46 atm. Alloy contains, wt.%: carbon, 0.45-0.55; chromium, 25.0-28.0; nickel, 34.0-37.0; tungsten, 4.50-5.50; cobalt, 14.0-16.0; silicon, 1.1995-1.59; manganese, 0.0005-0.71; vanadium, 0.0005-0.20; titanium, 0.0005-0.10; aluminum, 0.0005-0.10; iron, the balance. Weight percentages of following minerals do not exceed indicated values: sulfur, 0.02; phosphorus, 0.025; lead, 0.01; tin, 0.01; arsenic, 0.01; zinc, 0.01; molybdenum, 0.5; and copper, 0.2. Simultaneously, two following conditions are to be met: %Ni+32*%C+0.6*%Mn+%Cu= (49.76584 to 52.226)% and %Cr+3*%Ti+%V+%Mo+1.6*%Si+%W= (31.4217 to 35.91954)%. EFFECT: increased average grain size and homogeneity of alloy structure. 3 cl

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к составам жаропрочных высокоуглеродистых сплавов на никелевой основе аустенитного класса, и может быть использовано при изготовлении реакционных труб нефтегазоперерабатывающих установок, с рабочими режимами при температуре 1000 - 1200oC и давлением до 46 атм.The invention relates to metallurgy, in particular to compositions of heat-resistant high-carbon nickel-based alloys of the austenitic class, and can be used in the manufacture of reaction tubes for oil and gas processing plants, with operating conditions at a temperature of 1000 - 1200 o C and pressure up to 46 atm.

Известен жаропрочный сплав HZ японской фирмы KOBE STEEL Ltd, имеющий следующий состав: С - 0,4 - 0,6%; Si - 2,0% (max) Mn - 2,0% (max); Cr - 24 - 28%; Ni - 33 - 37%; Co - 13 - 17%; W - 4,0 - 6,0%; Mo - 0,5% (max); S - 0,03% (max); P - 0,03% (max); (Centrifugal Cast Tubes, COBELCO, Catalog, 1997). Known heat-resistant alloy HZ of the Japanese company KOBE STEEL Ltd, having the following composition: C - 0.4 - 0.6%; Si - 2.0% (max) Mn - 2.0% (max); Cr - 24 - 28%; Ni - 33 - 37%; Co - 13 - 17%; W - 4.0 - 6.0%; Mo - 0.5% (max); S - 0.03% (max); P - 0.03% (max); (Centrifugal Cast Tubes, COBELCO, Catalog, 1997).

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является жаропрочный сплав, описанный в опубликованной заявке на выдачу патента РФ N 94038650, кл. C 22 C 30/00, опубл. 10.09.96 и содержащий, мас.%: углерода 0,45 - 0,55, кремния 1,20 - 1,60; марганца не более 0,7; хрома 25,0 - 28,0; никеля 34,0 - 37,0; вольфрама 4,50 - 5,50; кобальта 14,0 - 16,0; серы не более 0,02; фосфора не более 0,025; свинца не более 0,01; олова не более 0,01; мышьяка не более 0,01; цинка не более 0,01; молибдена не более 0,50; меди не более 0,20; железо - остальное. Closest to the claimed technical essence and the achieved result is a heat-resistant alloy described in the published application for the grant of a patent of the Russian Federation N 94038650, class. C 22 C 30/00, publ. 09/10/96 and containing, wt.%: Carbon 0.45 - 0.55, silicon 1.20 - 1.60; manganese not more than 0.7; chromium 25.0 - 28.0; nickel 34.0 - 37.0; tungsten 4.50 - 5.50; cobalt 14.0-16.0; sulfur not more than 0.02; phosphorus no more than 0,025; lead not more than 0.01; tin not more than 0.01; arsenic not more than 0.01; zinc no more than 0.01; molybdenum not more than 0.50; copper not more than 0.20; iron is the rest.

Известные жаропрочные высокоуглеродистые сплавы на никелевой основе выплавляются в индукционных печах с основной футеровкой. Known heat-resistant high-carbon nickel-based alloys are smelted in induction furnaces with a main lining.

Реакционные трубы, предназначенные для нефтегазоперерабатывающих установок, обычно изготавливаются из сплавов на никелевой основе 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) с последующей механической обработкой полученных центробежнолитых трубных заготовок по внутренней поверхности для удаления дефектов металлургического происхождения (Yoshikazu Kuriyama, Yasuhisa Yamazaki, Iwao Kawashima, IHI, Engineering Review, 3, N 5, September, 1970) и сваркой для получения реакционной трубы требуемой длины. Жаропрочные трубы из высокоуглеродистых сплавов на никелевой основе можно получить только методом центробежного литья, т.к. эти сплавы относятся к недеформируемым. Reaction tubes designed for oil and gas processing plants are usually made of nickel-based alloys 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) followed by machining the obtained centrifugally cast billets on the inner surface to remove defects of metallurgical origin (Yoshikazu Kuriyama, Yasuhisa Yamazaki, Iwao Kawashima, IHI, Engineering Review, 3, No. 5, September, 1970) and welding to obtain a reaction tube of the required length. Heat-resistant pipes made of high-carbon nickel-based alloys can only be obtained by centrifugal casting, as These alloys are non-deformable.

Срок службы центробежнолитых труб из известных сплавов в нефтегазоперерабатывающих установках, работающих при температурах 1000 - 1200oC и давлениях до 46 атм, составляет от 15000 до 70000 часов, после чего их необходимо заменять, т.к. после такого длительного периода эксплуатации их прочность в рабочих условиях (температура, давление) резко понижается, что может привести к аварийному разрушению трубы и выходу из строя всей установки.The service life of centrifugally cast pipes of known alloys in oil and gas refineries operating at temperatures of 1000 - 1200 o C and pressures up to 46 atm is from 15,000 to 70,000 hours, after which they must be replaced, because After such a long period of operation, their strength under operating conditions (temperature, pressure) drops sharply, which can lead to emergency pipe destruction and failure of the entire installation.

Одной из возможных причин недостаточно высокой жаропрочности (способности материала противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах) труб, изготовленных из известных жаропрочных сплавов, является неоднородность размеров зерен кристаллической структуры этих сплавов и относительно небольшая средняя величина этих зерен. One of the possible reasons for the insufficiently high heat resistance (the ability of the material to withstand mechanical loads at high temperatures) of pipes made of known heat-resistant alloys is the non-uniform grain size of the crystal structure of these alloys and the relatively small average size of these grains.

Основным техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является увеличение среднего размера зерна и повышение однородности структуры хромоникелевого сплава аустенитного класса. The main technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to increase the average grain size and increase the uniformity of the structure of the nickel-chromium alloy of the austenitic class.

Указанный технический результат достигается за счет того, что жаропрочный сплав, содержащий, мас.%: углерода 0,45 - 0,55; хрома 25,0 - 28,0; никеля 34,0 - 37,0; вольфрама 4,50 - 5,50; кобальта 14,0 - 16,0; железо - остальное, дополнительно содержит, мас.%: кремния 1,1995 - 1,59; марганца 0,0005 - 0,71; ванадия 0,0005 - 0,20; титана 0,0005 - 0,10; алюминия 0,0005 - 0,10. Жаропрочный сплав может дополнительно содержать молибден и медь, с обязательным одновременным выполнением двух условий: %Ni + 32 • %С + 0,6 • %Mn + %Cu = 49,76584 - 55,226%; %Cr + 3 • %Ti + %V + %Mo + 1,6 • %Si + %W = 31,4217 - 35,91954%. Жаропрочный сплав может содержать фосфор, свинец, олово, мышьяк, цинк, молибден и медь в количествах, не превышающих следующие значения, мас. %: сера - 0,02; фосфор - 0,025; свинец - 0,01; олово - 0,01; мышьяк - 0,01; цинк - 0,01; молибден - 0,5; медь - 0,2. The specified technical result is achieved due to the fact that the heat-resistant alloy containing, wt.%: Carbon 0.45 - 0.55; chromium 25.0 - 28.0; nickel 34.0 - 37.0; tungsten 4.50 - 5.50; cobalt 14.0-16.0; iron - the rest, additionally contains, wt.%: silicon 1.1995 - 1.59; Manganese 0.0005 - 0.71; vanadium 0.0005 - 0.20; titanium 0.0005-0.10; aluminum 0.0005 - 0.10. The heat-resistant alloy may additionally contain molybdenum and copper, with the mandatory simultaneous fulfillment of two conditions:% Ni + 32 •% C + 0.6 •% Mn +% Cu = 49.76584 - 55.226%; % Cr + 3 •% Ti +% V +% Mo + 1.6 •% Si +% W = 31.4217 - 35.91954%. The heat-resistant alloy may contain phosphorus, lead, tin, arsenic, zinc, molybdenum and copper in amounts not exceeding the following values, wt. %: sulfur - 0.02; phosphorus - 0.025; lead - 0.01; tin - 0.01; arsenic - 0.01; zinc - 0.01; molybdenum - 0.5; copper - 0.2.

Заявляемый сплав является чисто аустенитным, сохраняет неизменной структуру при нагревании и не упрочняется термообработкой, т.е. не склонен к дисперсионному твердению и выплавляется только в индукционных печах с основной футеровкой (кислая футеровка приводит к обезуглероживанию сплава) и использованием чистых шихтовых материалов. Отходы, обрезь и другие загрязненные материалы при выплавке заявленного сплава не используются. Специфика нагрева и расплавления металла в индукционных печах без образования электрической дуги (в отличие от электродуговых печей) не требует наведения шлаков на поверхности жидкого металла с переводом ряда примесей в наведенный шлак и последующим его удалением. Кроме того, применение высокочастотного принципа нагрева в индукционной печи обеспечивает хорошее перемешивание компонентов сплава в процессе выплавки, что дополнительно снижает отрицательное воздействие ликвационных процессов. Плавление в индукционной печи происходит в футерованном индукторе, таким образом металл защищен от любых загрязнений, также защищен от насыщения продуктами сгорания топлива (в отличие от плавления в мартеновских и др. печах), от науглероживающего влияния электродов (в отличие от плавления в электродуговых печах) и от насыщения газами (азотом, водородом и др.) из окружающей атмосферы (в отличие от плавления в электродуговых печах при наличии сверхвысокотемпературной электрической дуги). The inventive alloy is purely austenitic, keeps its structure unchanged when heated, and is not hardened by heat treatment, i.e. It is not prone to dispersion hardening and is smelted only in induction furnaces with a main lining (acid lining leads to decarburization of the alloy) and using pure charge materials. Waste, trimmings and other contaminated materials are not used in the smelting of the claimed alloy. The specifics of heating and melting of metal in induction furnaces without the formation of an electric arc (in contrast to electric arc furnaces) does not require slag guidance on the surface of a liquid metal with the transfer of a number of impurities to the induced slag and its subsequent removal. In addition, the application of the high-frequency heating principle in an induction furnace ensures good mixing of the alloy components during the smelting process, which further reduces the negative impact of segregation processes. Melting in an induction furnace takes place in a lined inductor, thus the metal is protected from any contaminants, also protected from saturation by the combustion products of the fuel (unlike melting in open-hearth and other furnaces), from the carbonizing effect of electrodes (as opposed to melting in electric arc furnaces) and from saturation with gases (nitrogen, hydrogen, etc.) from the surrounding atmosphere (as opposed to melting in electric arc furnaces in the presence of an ultrahigh-temperature electric arc).

Индукционная печь представляет собой своеобразный трансформатор, в котором металл, подлежащий расплавлению, является вторичной обмоткой, а первичная обмотка трансформатора образована катушкой индуктора, через которую протекает переменный ток высокой частоты (более 1000 Гц). Ток, индуцируемый в металлической шихте, нагревает ее до расплавления. Это обстоятельство позволяет (в отличие от других методов плавления) легко регулировать температуру расплавленного металла в индукционной печи. An induction furnace is a kind of transformer in which the metal to be melted is a secondary winding, and the primary winding of the transformer is formed by an inductor coil through which an alternating current of high frequency (over 1000 Hz) flows. The current induced in the metal charge heats it until it melts. This circumstance makes it possible (unlike other melting methods) to easily control the temperature of the molten metal in an induction furnace.

Заявленный сплав является строго литейным (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. The claimed alloy is strictly foundry (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.

Изделия на основе заявляемого сплава получались нами из центробежнолитых трубных заготовок или отливок, изготовленных путем заливки расплавленного сплава во вращающийся кокиль (для центробежнолитой трубы) с внутренним диаметром, равным наружному диаметру получаемой трубы или путем заливки расплавленного сплава в специально подготовленную форму (для фасонной отливки). Эти заготовки подвергались последующей механической обработке без деформации структуры материала, т.е. путем снятия стружки. Products based on the inventive alloy were obtained by us from centrifugally cast billets or castings made by pouring molten alloy into a rotating chill mold (for a centrifugally cast pipe) with an inner diameter equal to the outer diameter of the pipe obtained or by pouring the molten alloy into a specially prepared mold (for shaped casting) . These blanks were subjected to subsequent machining without deformation of the material structure, i.e. by removing chips.

Пример
Основные результаты исследований были получены нами при использовании сплава следующего состава, мас.%: углерод - 0,45; кремний - 1,2; марганец - 0,6; хром - 26,5; никель - 34,0; вольфрам - 5,2; кобальт - 14,5; железо - 16,82; ванадий - 0,05; титан - 0,06; алюминий - 0,06; сера - 0,02; фосфор - 0,02; медь - 0,10; молибден - 0,4; свинец - 0,005; олово - 0,005; мышьяк - 0,005; цинк - 0,005; %Ni + 32 • %C + 0,6 • %Mn + %Cu = 48,86%; %Cr + 3 • %Ti + %V + %Mo + 1,6 • %Si + %W = 34,25%.
Example
The main research results were obtained by us using an alloy of the following composition, wt.%: Carbon - 0.45; silicon - 1.2; Manganese - 0.6; chrome 26.5; nickel - 34.0; tungsten - 5.2; cobalt - 14.5; iron, 16.82; vanadium - 0.05; titanium - 0.06; aluminum - 0.06; sulfur - 0.02; phosphorus - 0.02; copper - 0.10; molybdenum - 0.4; lead - 0.005; tin - 0.005; arsenic - 0.005; zinc - 0.005; % Ni + 32 •% C + 0.6 •% Mn +% Cu = 48.86%; % Cr + 3 •% Ti +% V +% Mo + 1.6 •% Si +% W = 34.25%.

Среднюю величину 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 средняя величина зерна у заявляемого сплава составляет 224 мкм, что в 2,75 раза больше, чем у сплава - прототипа. It was experimentally established that the average grain size of the inventive alloy is 224 microns, which is 2.75 times more than that of the prototype alloy.

Однородность структуры оценивалась с помощью коэффициента неоднородности А, который определяется как отношение А = Rmax/Rmin, где Rmax и Rmin - максимальный и минимальный линейные размеры зерен в структуре сплава, соответственно. В известном сплаве-прототипе А = 2,15 - 4,23. Для описываемого сплава А = 1,20 - 1,30, что свидетельствует о высокой однородности его структуры.The uniformity of the structure was estimated using the inhomogeneity coefficient A, which is defined as the ratio A = R max / R min , where R max and R min are the maximum and minimum linear grain sizes in the alloy structure, respectively. In the known prototype alloy A = 2.15 - 4.23. For the described alloy, A = 1.20 - 1.30, which indicates a high uniformity of its structure.

Для проведения исследований жаропрочных свойств заявленного сплава от торцевой части изготовленной центробежнолитой трубной заготовки вырезали патрубок длиной 150 мм, из которого изготавливали образцы для испытаний. При этом направление оси вырезаемых образцов совпадало (было параллельно) с направлением оси центробежнолитой 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 manufactured centrifugal cast billet, from which test samples were made. The direction of the axis of the cut samples coincided (was parallel) with the direction of the axis of the centrifugally cast pipe.

Жаропрочность при различных температурах оценивали по длительной прочности, т.е. напряжению, вызывающему разрушение при данной температуре за данный отрезок времени. Heat resistance at various temperatures was evaluated by long-term strength, i.e. stress causing failure at a given temperature for a given period of time.

Испытание на длительную прочность проводили на цилиндрических образцах с диаметром по расчетной длине 10 мм при температуре 1050oC.The test for long-term strength was carried out on cylindrical samples with a diameter of the calculated length of 10 mm at a temperature of 1050 o C.

При длительных испытаниях в условиях высоких температур разрушение (разрыв) образца происходит в результате постоянного нагружения, которое осуществляют с помощью рычажного нагружения (Н.Д. Сазонова "Испытание жаропрочных материалов на ползучесть и длительную прочность", М., Машиностроение, 1965 г.). During long-term tests at high temperatures, the destruction (rupture) of the sample occurs as a result of constant loading, which is carried out using lever loading (ND Sazonova "Testing heat-resistant materials for creep and long-term strength", Moscow, Engineering, 1965) .

Технические требования к машинам для испытания металлов на длительную прочность соответствовали ГОСТ 15533. Technical requirements for machines for testing metals for long-term strength corresponded to GOST 15533.

Образец (тип IV по ГОСТ 1497), установленный в захватах испытательной машины и помещенный в печь, нагревали до заданной температуры (время нагрева не превышало 8 часов) и выдерживали при этой температуре не менее одного часа. После нагрева образца и выдержки при заданной температуре к образцу плавно прикладывали нагрузку для обеспечения требуемого напряжения испытания. The sample (type IV according to GOST 1497), installed in the grips of the testing machine and placed in the furnace, was heated to a predetermined temperature (heating time did not exceed 8 hours) and kept at this temperature for at least one hour. After heating the sample and holding at a given temperature, a load was smoothly applied to the sample to provide the required test voltage.

Основным показателем данного вида испытания является время до разрушения при заданной величине напряжения и температуры. Результаты выполненных испытаний наносили на график жаропрочности в координатах lgτ-lgσ (где τ - время до разрушения, σ - напряжение). Полученный график позволяет прогнозировать напряжение (длительную прочность,

Figure 00000001
), при котором изделие из данного сплава разрушилось бы за определенный промежуток времени (τ, час) при заданной температуре (t, oC).The main indicator of this type of test is the time to failure at a given voltage and temperature. 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 stress (long-term strength,
Figure 00000001
), in which the product from this alloy would collapse in a certain period of time (τ, hour) at a given temperature (t, o C).

С целью сокращения длительности испытаний, их проводили при высоких напряжениях (испытания на длительную прочность проводили при температуре 1050oC и напряжениях σ - 6,0; 5,0; 4,0 и 3,5 кгс/мм2 в соответствии с ГОСТ 10145), что позволило определить из полученного графика жаропрочности (lgτ-lgσ) конкретные значения 100-часовой длительной прочности

Figure 00000002
т. е. напряжения, при котором испытуемый при температуре 1050oC образец разрушился бы через 100 часов.In order to reduce the duration of the tests, they were carried out at high voltages (tests for long-term strength were carried out at a temperature of 1050 o C and stresses σ - 6.0; 5.0; 4.0 and 3.5 kgf / mm 2 in accordance with GOST 10145 ), which allowed us to determine the specific values of the 100-hour long-term strength from the obtained heat resistance graph (lgτ-lgσ)
Figure 00000002
i.e., the voltage at which the test sample at a temperature of 1050 o C would collapse after 100 hours.

Анализ результатов исследования длительной прочности показал, что достижение поставленного технического результата - увеличение размера зерна и повышение однородности структуры заявляемого жаропрочного высокоуглеродистого сплава на никелевой основе аустенитного класса - приводит к повышению его жаропрочности. An analysis of the results of the long-term strength study showed that the achievement of the set technical result — an increase in grain size and an increase in the uniformity of the structure of the inventive heat-resistant high-carbon nickel-based alloy of the austenitic class — leads to an increase in its heat resistance.

В результате проведенных комплексных исследований на 58 опытных плавках было выявлено, что в случае, если все компоненты сплава находятся в пределах, оговоренных в формуле изобретения, достигается ожидаемый технический результат, а 100-часовая длительная прочность

Figure 00000003
образцов труб, изготовленных из заявленного сплава, повышается с 3,4 до 4,28 кгс/мм2. При этом механические свойства заявляемого сплава в исходном состоянии при комнатной температуре остаются такими же, как и у сплава-прототипа, т.е. предел прочности (σв) не менее 50,0 кгс/мм2; предел текучести (σ02) не менее 25,0 кгс/мм2; относительное удлинение (δ5) не менее 4%.As a result of comprehensive studies on 58 experimental swimming trunks, it was revealed that if all the alloy components are within the limits specified in the claims, the expected technical result is achieved, and 100-hour long-term strength
Figure 00000003
pipe samples made from the claimed alloy increases from 3.4 to 4.28 kgf / mm 2 . In this case, the mechanical properties of the claimed alloy in the initial state at room temperature remain the same as that of the prototype alloy, i.e. tensile strength (σ in ) not less than 50.0 kgf / mm 2 ; yield strength (σ 02 ) not less than 25.0 kgf / mm 2 ; elongation (δ 5 ) of at least 4%.

Было установлено, что введение в состав сплава ванадия, титана и алюминия по отдельности или попарно не приводило к увеличению размера зерна, повышению однородности структуры сплавов и к повышению их жаропрочности. It was found that the introduction of vanadium, titanium and aluminum separately or in pairs did not lead to an increase in grain size, an increase in the uniformity of the structure of the alloys, and to an increase in their heat resistance.

Результаты исследований показали, что в случае, если будут полностью выполнены два условия, оговоренные в п. 2 формулы изобретения, то это приведет к уменьшению коэффициента неоднородности структуры А с 1,20 - 1,30 до 1,16 - 1,21, средний размер зерна увеличится с 224 до 244 мкм, а это в свою очередь приведет к увеличению длительной прочности сплава

Figure 00000004
с 4,28 до 4,47 кгс/мм2.The research results showed that if the two conditions specified in paragraph 2 of the claims are fully satisfied, this will lead to a decrease in the heterogeneity coefficient of structure A from 1.20 - 1.30 to 1.16 - 1.21, average grain size will increase from 224 to 244 microns, and this in turn will increase the long-term strength of the alloy
Figure 00000004
from 4.28 to 4.47 kgf / mm 2 .

Кроме того, экспериментально подтверждено, что в случае превышения пределов содержания серы, фосфора, свинца, олова, мышьяка, цинка, молибдена и меди, оговоренных в п. 3 формулы изобретения, резко увеличивается коэффициент неоднородности структуры А с 1,2 - 1,3 до 3,87 - 4,41, а это в свою очередь приводит к уменьшению длительной прочности сплава

Figure 00000005
с 4,28 до 1,6 - 2,0 кгс/мм2.In addition, it was experimentally confirmed that if the limits of the content of sulfur, phosphorus, lead, tin, arsenic, zinc, molybdenum and copper specified in paragraph 3 of the claims are exceeded, the heterogeneity coefficient of structure A increases sharply from 1.2 - 1.3 to 3.87 - 4.41, and this in turn leads to a decrease in the long-term strength of the alloy
Figure 00000005
from 4.28 to 1.6 - 2.0 kgf / mm 2 .

Таким образом, исследования физических параметров заявленного сплава показали, что по механическим свойствам при комнатной температуре (σв, σ02, δ5) он находится на уровне известных аналогов, а по показателям жаропрочности превосходит их за счет увеличения размера зерна и повышения однородности структуры хромоникелевого сплава аустенитного класса при указанном в формуле изобретения содержании компонентов.Thus, studies of the physical parameters of the claimed alloy showed that it is at the level of known analogues in mechanical properties at room temperature (σ in , σ 02 , δ 5 ), and surpasses them in terms of heat resistance by increasing grain size and increasing the uniformity of the nickel-chromium structure alloy austenitic class specified in the claims the content of components.

Claims (1)

1. Жаропрочный сплав, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, вольфрам, кобальт и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод - 0,45 - 0,55
Хром - 25,0 - 28,0
Никель - 34,0 - 37,0
Вольфрам - 4,50 - 5,50
Кобальт - 14,0 - 16,0
Железо - Остальное
отличающийся тем, что он дополнительно содержит ванадий, титан и алюминий, мас.%:
Кремний - 1,1995 - 1,59
Марганец - 0,0005 - 0,71
Ванадий - 0,0005 - 0,20
Титан - 0,0005 - 0,10
Алюминий - 0,0005 - 0,10
2. Жаропрочный сплав по п. 1, отличающийся тем, что содержание в нем серы, фосфора, свинца, олова, мышьяка, цинка, молибдена и меди не превышает следующих значений, мас.%:
Сера - 0,02
Фосфор - 0,025
Свинец - 0,01
Олово - 0,01
Мышьяк - 0,01
Цинк - 0,01
Молибден - 0,5
Медь - 0,2
3. Жаропрочный сплав по п.2, отличающийся тем, что одновременно должны выполняться условия:
%Ni+32•%+0,6•%Mn+%Cu=49,76584 - 55,226%
%Cr+3•%Ti+%V+%Mo+1,6•%Si+%W=31,4217 - 35,91954%.
1. A heat-resistant alloy containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, tungsten, cobalt and iron in the following ratio of components, wt.%:
Carbon - 0.45 - 0.55
Chrome - 25.0 - 28.0
Nickel - 34.0 - 37.0
Tungsten - 4.50 - 5.50
Cobalt - 14.0 - 16.0
Iron - Else
characterized in that it further comprises vanadium, titanium and aluminum, wt.%:
Silicon - 1.1995 - 1.59
Manganese - 0.0005 - 0.71
Vanadium - 0.0005 - 0.20
Titanium - 0.0005 - 0.10
Aluminum - 0.0005 - 0.10
2. The heat-resistant alloy according to claim 1, characterized in that the content of sulfur, phosphorus, lead, tin, arsenic, zinc, molybdenum and copper in it does not exceed the following values, wt.%:
Sulfur - 0.02
Phosphorus - 0.025
Lead - 0.01
Tin - 0.01
Arsenic - 0.01
Zinc - 0.01
Molybdenum - 0.5
Copper - 0.2
3. The heat-resistant alloy according to claim 2, characterized in that the conditions must be simultaneously fulfilled:
% Ni + 32 •% + 0.6 •% Mn +% Cu = 49.76584 - 55.226%
% Cr + 3 •% Ti +% V +% Mo + 1.6 •% Si +% W = 31.4217 - 35.91954%.
RU98108572/02A 1998-05-13 1998-05-13 Refractory alloy RU2149204C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98108572/02A RU2149204C1 (en) 1998-05-13 1998-05-13 Refractory alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98108572/02A RU2149204C1 (en) 1998-05-13 1998-05-13 Refractory alloy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98108572A RU98108572A (en) 2000-02-20
RU2149204C1 true RU2149204C1 (en) 2000-05-20

Family

ID=20205630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98108572/02A RU2149204C1 (en) 1998-05-13 1998-05-13 Refractory alloy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2149204C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2581936C1 (en) * 2015-05-25 2016-04-20 Байдуганов Александр Меркурьевич High-temperature alloy

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТУ 26-02-1095-88. Трубы центробежнолитые из жаропрочных сталей и сплавов. - ВНИИКИ, 18.01.1989, с. 3, 13. ГОСТ 5632-72. Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. - Издательство стандартов, 1988, с. 1, 3, 32. ГУДРЕМОН Э. Специальные стали. - М.: Металлургия, 1966, с. 1081-1085. МЕДЖИБОВСКИЙ М.Я. Основы термодинамики и кинетики сталеплавильных процессов. - Киев-Донецк: Высшая школа, 1979, с. 248 - 251. БИГЕЕВ А.М. Металлургия стали. - М.: Металлургия, 1977, с. 260 - 287. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2581936C1 (en) * 2015-05-25 2016-04-20 Байдуганов Александр Меркурьевич High-temperature alloy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112016011895B1 (en) FOREIGNABLE ALLOY OF NICKEL-CHROME-COBALT-TITANIUM-ALUMINUM HARDENER, THESE USES
Moshtaghi et al. Effect of vacuum degree in VIM furnace on mechanical properties of Ni–Fe–Cr based alloy
RU2149203C1 (en) Refractory alloy
RU2395607C1 (en) Heat resistant alloy
RU2149210C1 (en) Refractory alloy
RU2395608C1 (en) Heat resistant alloy
RU2149204C1 (en) Refractory alloy
RU2149206C1 (en) Refractory alloy
RU2149212C1 (en) Refractory alloy
RU2149205C1 (en) Refractory alloy
RU2149208C1 (en) Refractory alloy
RU2617272C1 (en) Refractory alloy
RU2395606C1 (en) Heat resistant alloy
RU2149209C1 (en) Refractory alloy
RU2579709C1 (en) High-temperature alloy
RU2149211C1 (en) Refractory alloy
RU2194785C2 (en) Heat-resistant alloy
RU2194788C2 (en) Heat-resistant alloy
RU2393260C1 (en) Heat resistant alloy
RU2632728C2 (en) Heat-resistant alloy
RU2194784C2 (en) Heat-resistant alloy
RU2194789C2 (en) Heat-resistant alloy
RU2577643C1 (en) High-temperature alloy
RU2194786C2 (en) Heat-resistant alloy
RU2579710C1 (en) High-temperature alloy

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20050325

QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20050514

QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20080710

QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20080812

QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20090127

QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20100209

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20110615

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20110712

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20110615

Effective date: 20120209

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20120702

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20120702

Effective date: 20160516