Сплав на основі заліза

Сплав на основі заліза, що містить хром, вольфрам, молібден, титан, кремній, алюміній, кальцій, який відрізняється тим, що з метою підвищення жаростійкості та корозійної стійкості за температур до 1350°С додатково містить лантан, 3 37621 ростійкості не відбувається, а спостерігається підвищення вмісту неметалевих включень, що різко знижує рівень механічних властивостей. За вмісту титану менше 0,25% зниження жаростійкості пояснюється формуванням грубозернистої структури, а за вмісту титан у понад 1,48%- підвищенням рівня оксидів титану по межах зерен. За вмісту кремнію менше 0,3% на поверхні сплаву не утворюються захисні оксиди, що знижує рівень корозійної стійкості, а за вмісту кремнію понад 1,7% зниження корозійної стійкості сплаву пояснюється нестехіометричним співвідношенням оксидів алюмінію і кремнію на поверхні. Крім того встановлено, що захисна дія оксидів має місце при окисненні за параболічним законом, що в свою чергу відповідає наступній умові: Al+Si>0,85%. За вмісту лантану менше 0,07% і понад 1% встановлено зниження жаростійкості сплаву. За вмісту ітрію менше 0,1% і понад 1% спостерігається зниження корозійної стійкості. Для забезпечення високого рівня і жаростійкості і корозійної стій 4 кості вміст лантану і ітрію не має перевищува ти 1,5%. За вмісту кальцію менше 0,01 та понад 0,1% знижується рівень жаростійкості сплаву. За вмісту берилію менше 0,08% його оксидів не виявлено на поверхні сплаву, що знижує його жаростійкості, а за вмісту понад 1% жаростійкість сплаву практично не змінюється. Підвищення жаростійкості і корозійної стійкості запропонованої корисної моделі забезпечується за рахунок утворення на поверхні сплаву щільних окисів силіманіту АІ2 О3 Х SiO 2 і окису ВеО. Таким чином, порівняно з відомими технічними рішеннями заявлений об'єкт має суттєві відмінності, а отримання позитивного ефекту зумовлено усією сукупністю ознак. Жаростійкість сплавів визначали шляхом неперервного зважування зразків. Запропонована корисна модель пояснюється прикладами випробування 7 складів сплавів. Склад інгредієнтів приведений у таблиці №1. Таблиця №1 Хімічний склад сплавів № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 Cr 34,0 42 35,1 37,2 32,3 31,8 39,5 33,8 Al 3,5 4,2 3,3 3,5 4,5 5,6 8,1 3,8 Ті 2,06 3,5 2,34 3,84 3,6 3,4 5,0 3,8 Вміст елементів /маса %/* W Be Ca Si 2 0,008 0,7 1,8 0,08 0,001 0,5 3 0,45 0,05 1 3,4 0,6 0,02 0,9 2,5 0,1 0,025 1,2 4 0,8 0,08 1,7 4,5 1,0 0,004 0,7 1,8 0,35 0,003 0,8 Mo 1,5 2 1,2 1 1,6 1 2,3 2,6 La 0,07 0,3 0,5 0,4 1 0,8 0,1 Y 0,1 0,3 0,5 1 0,8 0,9 0,2 Примітка Сплав-прототип Дослідний №1 Дослідний №2 Дослідний №3 Дослідний №4 Дослідний №5 Дослідний №6 Дослідний №7 * - решта-залізо (Fe) Випробовуваннями на жаростійкість /таблиця №2/ при температурі 1300°С встановлено, що додаткове легування сплаву берилієм від 0,08 до 1,0% підвищує жаростійкість дослідних сплавів у 23,3 рази в порівнянні із сплавом-прототипом. Випробування на корозійну стійкість литих зразків із запропонованого сплаву проводили за температури 1260°С протягом 5 годин у склі наступного хімічного складу: SiO2 - 71.0, Na2O - 16.7, CaO - 7.0, MgO - 4.0, R2O - 2.0. Встановлено, що корозійна стійкість підвищується в 5-7 раз порівняно з прототипом і приведена в таблиці №3 Таблиця №2 Жаростійкість по втраті маси при температурі 1300°С впродовж 6ти годин № сплавів мг/см 2 Сплав-прототип 1,5 1 0,67 2 0,7 3 0,63 4 0,66 5 0,68 6 0,7 7 0,63 Використання запропонованого сплаву в якості матеріалу для деталей, що використовуються при виготовленні формуючих устройств при виробництві мінеральних волокон, забезпечує добру якість волокон, підвищує термін роботи всього агрегату та стійкий режим його роботи. Сплав запропонованого складу виплавлявся у відкритій індукційній печі з основною футеровкою під шаром захисного шлаку, що містить (в % по масі): окись кальцію - 60, окись магнію - 20, двоокисі кремнію 10, та плавиковий шпат - 10. 5 37621 6 Таблиця №3 Корозійна стійкість по втраті маси при температурі 1260°С впродовж 6ти годин. № сплавів мг/см Сплав-прототип 18 1 4 2 4,5 Виплавка сплавів проводилась із свіжих ши хтових матеріалів. В розплав електротехнічного заліза вводили металевий хром марки XI або ХО, феровольфрам, кремній кристалічний, титанову губк у. Алюміній і берилій вводили як алюмінійберилієву лігатур у. На ви ході метал модифікували комплексним модифікатором, що містить залізо, кремій, алюміній, магній та кальцій. Комп’ютерна в ерстка О. Рябко 3 5 4 5,7 5 6 6 5,2 7 5,8 Орієнтовна економічна ефективність від впровадження виробів виготовлених із запропонованого сплаву, що працюють на установках по виробництву мінеральних волокон, за попередніми розрахунками, складає біля 25тис.грн. в рік за рахунок підвищення терміну служби виробів (живильників) на 21% і підвищення якості мінеральних волокон. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601