Нікелевий сплав

Сплав, що містить вуглець, хром, молібден, вольфрам, титан, алюміній, бор та нікель, який відрізняється тим, що він додатково легований магнієм при такому співвідношенні компонентів, мас. %: вуглець не більше 0,05 хром 9,2-10,7 молібден 3,2-5,2 вольфрам 5,8-8,2 титан 1,4-1,8 алюміній 2,9-3,4 магній 0,01-0,04 бор 0,005-0,01 нікель решта. Винахід стосується чорної металургії, а саме складу матеріалів, що використовуються для виготовлення штампового та пресового інструменту, який розігрівається при експлуатації до температур вище 700°С, і може бути використаним при виготовленні матриць, голок та прес-шайб пресування жароміцних і корозієстійких сталей та сплавів, мідних і титанових сплавів, сталевих профілів, прес-форм спікання алмазних виробів, іншого подібного інструменту. Відома сталь [1] марки 5ХЗВЗМФС (ДИ 23) такого складу (мас.%) вуглець 0,45-0,52 кремінь 0,50-0,80 марганець 0,30-0,60 хром 2,50-3,20 вольфрам 3,00-3,60 ванадій 1,50-1,80 молібден 0,80-1,00 ніобій 0,05-1,15 залізо решта Недоліками вказаної сталі є недостатня теплостійкість та низький рівень високотемпературної міцності, що робить малоефективним виготовлення з неї інструменту, який в процесі експлуатації розігрівається вище 700°С. Найближчим за технічною суттю та отримуваним ефектом є сплав ЖС6К [2], що містить ( в мас.%) вуглець 0,13-0,20 хром 9,5-12,0 молібден 3,5-4,8 вольфрам 4,5-5.5 кобальт 4,0-5,5 титан 2,5-2,8 алюміній 5,0-6,0 бор до 0,02 нікель решта Недоліком вказаного сплаву є низька тріщиностійкість в умовах циклічного температурносилового навантаження та як наслідок, недостатній рівень стійкості виготовлених з нього матриць гарячого пресування. Задачею винаходу є підвищення стійкості матриць гарячого пресування шляхом покращення тріщиностійкості сплаву в умовах змінного температурно-силового навантаження. Вказана задача вирішується тим, що сплав, який містить, хром, молібден, вольфрам, титан, алюміній, бор та нікель додатково легований магнієм при такому співвідношенні компонентів (в мас.%) (19) UA (11) 77121 (13) C2 (21) a200504711 (22) 19.05.2005 (24) 16.10.2006 (46) 16.10.2006, Бюл. № 10, 2006 р. (72) Грабовський Володимир Якович, Канюка Віктор Іванович, Терновий Юрій Федорович, Терехов Володимир Миколайович, Мороз Олексій Миколайович (73) УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ НАУКОВОДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ СПЕЦІАЛЬНИХ СТАЛЕЙ, СПЛАВІВ ТА ФЕРОСПЛАВІВ (56) SU 162322 A1, 16.04.1964 SU 234669 A1, 10.01.1969 EP 0398264 A1, 22.11.1990 US 5330711 A, 19.07.1994 GB 2106138 A, 07.04.1983 3 77121 4 вуглець не більше 0,05 впливає на тріщіностійкість останнього. Легування хром 9,2-10,7 сплаву вказаним елементом в кількості, що перемолібден 3,2-5,2 вищує пропоновану, призводить до утворення легвольфрам 5,8-8,2 коплавких сполук магнію. Підвищенню тріщіностійтитан 1,4-1,8 кості сплаву сприяє також корегування вмісту в нім алюміній 2,9-3,4 інших легуючих елементів. магній 0,01-0,04 Спробні плавки пропонованого сплаву виплабор 0,005-0,01 вляли в відкритій індукційній печі, розливали в нікель решта шамотні трубки та піддавали електрошлаковому Пропонований сплав, як і прототип, після повпереплавленню в порожнисті злитки за одноелекної термічної обробки (гартування+старіння) має тродною схемою. З останніх виготовляли матриці структуру стабільного аустеніту, зміцненого дисдля досліджень. Хімічний склад плавок відомого та пропонованого сплаву наведений в таблиці. Всі персними частками l фази типу Nі3(Ті,АI). Легувивчені сплави мали нікелеву основу. Відомий вання його магнієм в кількості, що не перевищує сплав додатково містив 4,7% кобальту. межу розчинності в матриці, знижує середній розмір неметалевих включень в сплаві. Це позитивно Таблиця № пл. С Сr 1 0,16 11,0 2 3 4 0,05 0,05 0,04 9,2 10,2 10,7 5 6 0,03 0б1 8,5 11,5 Масова доля елементів, % W Ті Al Mg В Відомий сплав 4,1 5,1 2,7 5,4 0,01 Пропонований cплав 5,8 1,4 2,9 0,01 0,005 4,2 6,9 1,6 3,1 0,03 0,01 5,2 8,2 1,8 0,04 Сплави з вмістом легуючих, поза пропонованими межами 2,9 5,5 1,0 2б5 0,005 5,5 8,6 2,0 3,8 0,1 0,2 Мо Випробовування дослідних сплавів здійснювали шляхом виготовлення з них матриць пресування штанг зі сплаву ЭП199ВД на пресі потужністю 63МН. Дослідні матриці, піддавали термічній обробці за режимом: гартування від 1200°С (витримка 4 години) на повітрі+старіння 800°С, 10 годин. Отримані результати наведені в останньому стовпчику таблиці (середні дані по плавці). Всі вивчені матриці виходили з ладу внаслідок розтріскування. З аналізу даних випробувань випливає, що стійкість матриць, виготовлених зі сплаву пропонованого складу в 1,45-1,77 рази вища за стійкість матриць з відомого сплаву. Сплав, що не був легований магнієм (плавка Комп’ютерна верстка О. Гапоненко Стійкість, кількість пресувань 84 130 149 122 83 90 5), за рівнем стійкості не перевищує сплавпрототип. При легованості сплаву, вищій за пропоновані межі (плавка 6) стійкість матриць також знижується. Електронномікроскопічним дослідженням в складі останньої виявлені легкоплавкі магніймісткі сполуки, наявність яких негативно впливає на тріщіностійкість сплаву. Отримане підвищення стійкості дозволяє ефективно використовувати пропонований сплав в якості інструментального. Джерела інформації. 1. ГОСТ 5950-2000, сталь 5Х3В3МФС (ДИ23). 2. ОСТ 1.90.128-85. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601