сталь
| Классы МПК: | C22C38/30 с кобальтом |
| Патентообладатель(и): | Щепочкина Юлия Алексеевна (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2006-06-13 публикация патента:
27.03.2008 |
Изобретение относится к металлургии, в частности к составам сталей. Может использоваться в котлотурбостроении. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,8-1,2; кремний 0,2-0,4; хром 2,5-3,5; вольфрам 2,5-3,5; молибден 3,0-4,0; ванадий 1,0-1,5; кобальт 4,0-5,0; ниобий 0,5-1,0; титан 0,3-0,5; бор 0,03-0,08; галлий 0,003-0,008; цирконий 0,5-1,0; гадолиний 0,1-0,2; алюминий 0,1-0,2; лантан 0,1-0,2; гафний 0,8-1,2; медь 0,1-0,2; железо - остальное. Сталь обладает высокой стойкостью к термической усталости. 1 табл.
Формула изобретения
Сталь, содержащая углерод, кремний, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, ниобий, титан, бор, галлий, цирконий гадолиний и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминий, лантан, гафний и медь при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| углерод | 0,8-1,2 |
| кремний | 0,2-0,4 |
| хром | 2,5-3,5 |
| вольфрам | 2,5-3,5 |
| молибден | 3,0-4,0 |
| ванадий | 1,0-1,5 |
| кобальт | 4,0-5,0 |
| ниобий | 0,5-1,0 |
| титан | 0,3-0,5 |
| бор | 0,03-0,08 |
| галлий | 0,003-0,008 |
| цирконий | 0,5-1,0 |
| гадолиний | 0,1-0,2 |
| алюминий | 0,1-0,2 |
| лантан | 0,1-0,2 |
| гафний | 0,8-1,2 |
| медь | 0,1-0,2 |
| железо | остальное |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относятся к области металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы в котлотурбостроении.
Известна сталь, содержащая, мас.%: углерод 0,92-1,1; кремний 0,37-0,52; хром 2,7-3,8; вольфрам 3,4-4,7; молибден 3,0-4,1; ванадий 1,6-1,95; кобальт 4,1-5,3; ниобий 0,6-0,92; титан 0,32-0,54; бор 0,003-0,005; галлий 0,06-0,09; цирконий 1,05-1,56; гадолиний 0,06-0,13; карбиды неодима 0,08-0,16; литий 0,04-0,08; железо - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение стойкости стали к термической усталости.
Технический результат достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, ниобий, титан, бор, галлий, цирконий, гадолиний, железо, дополнительно содержит алюминий, лантан, гафний и медь, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,8-1,2; кремний 0,2-0,4; хром 2,5-3,5; вольфрам 2,5-3,5; молибден 3,0-4,0; ванадий 1,0-1,5; кобальт 4,0-5,0; ниобий 0,5-1,0; титан 0,3-0,5; бор 0,03-0,08; галлий 0,003-0,008; цирконий 0,5-1,0; гадолиний 0,1-0,2; алюминий 0,1-0,2; лантан 0,1-0,2; гафний 0,8-1,2; медь 0,1-0,2; железо - остальное.
В таблице приведены составы стали.
| Таблица | |||
| Компоненты | Состав, мас.%: | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 0,8 | 1,0 | 1,2 |
| Кремний | 0,4 | 0,3 | 0,2 |
| Хром | 2,5 | 3,0 | 3,5 |
| Вольфрам | 3,5 | 3,0 | 2,5 |
| Молибден | 3,0 | 3,5 | 4,0 |
| Ванадий | 1,5 | 1,3 | 1,0 |
| Кобальт | 4,0 | 4,5 | 5,0 |
| Ниобий | 0,5 | 0,8 | 1,0 |
| Титан | 0,5 | 0,4 | 0,3 |
| Бор | 0,03 | 0,05 | 0,08 |
| Галлий | 0,008 | 0,005 | 0,003 |
| Цирконий | 0,5 | 0,8 | 1,0 |
| Гадолиний | 0,2 | 0,2 | 0,1 |
| Алюминий | 0,2 | 0,2 | 0,1 |
| Лантан | 0,1 | 0,2 | 0,2 |
| Гафний | 0,8 | 1,0 | 1,2 |
| Медь | 0,2 | 0,1 | 0,2 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Термическая усталость (нагрев до 680°С - охлаждение до 20°С на воздухе), циклы до появления визуально заметных признаков разрушения | ˜10000 | ˜10000 | ˜10000 |
В составе стали компоненты проявляют себя следующим образом. Хром снижает рост окалины. Вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, ниобий, гафний, медь, хром упрочняют твердый раствор, обеспечивают твердость стали в условиях повышенной температуры. Бор стабилизирует карбиды способствует графитизации. Титан и галлий способствуют измельчению зерна. Цирконий упрочняет границы зерен. Гадолиний, алюминий и лантан выполняют функцию раскислителей.
Сталь может быть выплавлена в электропечах. Термическая обработка стали включает закалку при температуре 850°С в масле и отпуск при температуре 530°С.
Источник информации
1. SU 1601183, С22С 38/32, 1990.
