Кавітаційностійка сталь

Кавітаційностійка сталь, що вміщує вуглець, марганець, кремній, хром, молібден, нікель, титан, мідь, вольфрам, азот, кальцій, гафній і залізо, яка відрізняється тим, що з метою підвищення кавітаційної стійкості у водневмісних середовищах, вона додатково містить паладій і індій при наступному співвідношенні компонентів (у мас. %): 2 (19) 1 3 42444 кремній 0,17-0,37 хром 2,0-2,5 молібден 0,6-0,8 нікель 0,1-0,4 титан 0,04-0,1 мідь 0,07-0,25 вольфрам 0,02-0,08 азот 0,005-0,04 кальцій 0,005-0,08 гафній 0,008-0,04 палладій 0,01-0,1 індій 0,005-0,03 залізо решта У лабораторних умовах проведені плавки, пластична І термічна обробки, досліджені властивості запропонованої та відомих сталей. Сталі виплавляли в електродуговій печі, плавки розливали у виливниці на зливки масою 25кг кожен. Зливки кували на пруток діаметром 20мм. Температура початку і кінця кування складала 1100°С і 850°С, відповідно. Прутки термічне обробляли за режимом: нагрів до температури 1000°С - витримка на протязі 2 годин - охолодження на повітрі нагрів до температури 900°С - витримка на протязі 2 годин - охолодження в маслі - нагрів до температури 600°С - витримка на протязі 4 годин - охоло 4 дження з піччю. Механічні властивості визначали при стандартних випробуваннях зразків на розтяг. Кавітаційну стійкість визначали на стендовій установці при швидкості потоку воденьвмісної суміші 50м/сек, і температурі - до 350°С. Результати випробувань усереднені по трьох зразках на точку. Хімічний склад досліджених сталей наведений у таблиці 1, механічні властивості і кавітаційна стійкість - у таблиці 2. Результати випробувань підтверджують перевагу запропонованої сталі перед відомими у відношенні кавітаційної стійкості і механічних властивостей, а також правильності вибору граничних значень вмісту легуючих елементів. Підвищення вмісту легуючих елементів нецілеспрямоване, так як кавітаційна стійкість при цьому практично не змінюється, пластичність падає, а вартість сталі зростає. Зниження вмісту легуючих елементів приводить до зниження кавітаційної стійкості і міцності. Технічний ефект, обумовлений підвищеною кавітаційною стійкістю сталі, виразиться у збільшенні терміну експлуатації і в підвищенні надійності виробів, при виготовленні яких буде використана запропонована сталь. Таблиця 1 Хімічний склад досліджених сталей Сталь Із вмістом легуючих елементів нижче граничних значень вмісту їх в запропонованій сталі Запропонована Із вмістом легуючих елементів вище граничних значень вмісту їх в запропонованій сталі Відома по авторському свідоцтву СРСР №1120033 прототип Відома по ТУ 14-242151-76аналог Хімічний склад у % по масі Умовн. номер вуг- мар- кремоліб- ні- тивольфгаф- пала хром мідь азот кальцій індій плавки лець ган. мній ден кель тан рам ній дій 5 0,05 0,1 0,12 1,5 0,3 0,05 0,01 0,02 0,005 0,001 0,001 0,002 0,005 0,001 4 0,07 0,3 0,15 1,8 0,5 1 2 3 6 0,08 0,1 0,12 0,13 0,4 0,5 0,7 0,8 0,17 0,25 0,37 0,40 2,0 2,3 2,5 2,7 0,6 0,7 0,8 0,9 0,1 0,3 0,4 0,5 0,04 0,07 0,1 0,12 7 0,15 1,0 0,45 3,0 1,0 0,8 8 0,1 0,5 0,25 2,3 0,7 9 0,1 0,5 0,25 2,3 0,7 0,08 0,03 0,05 залізо решта 0,01 0,003 0,003 0,006 0,008 0,003 решта 0,02 0,05 0,08 0,1 0,005 0,01 0,04 0,06 0,005 0,04 0,08 0,09 0,008 0,02 0,04 0,05 0,01 0,005 0,05 0,01 0,1 0,03 0,12 0,09 решта решта решта решта 0,15 0,30 0,2 0,08 0,1 0,06 0,14 0,05 Решта 0,3 0,07 0,12 0,08 0,09 0,04 0,054 решта 0,3 0,07 0,12 решта 0,07 0,12 0,25 0,27 5 42444 6 Таблиця 2 Механічні властивості і кавітаційна стійкість досліджених сталей Умовний Температура номер плаввипробувань, °С ки Сталь Із вмістом легуючих елементів нижче граничних значень вмісту їх в запропонованій сталі 20 350 4 20 648,0 440,0 43,5 350 20 350 20 350 20 350 20 350 612,0 685,0 640,0 705,0 655,0 725,0 670,0 735,0 682,0 397,0 490,0 450,5 525,0 485,0 580,0 515,0 592,0 521,0 34,0 39,0 30,5 37,5 29,0 35,0 26,5 30,0 21,5 156 148 145 142 140 20 750,0 615,0 26,5 350 700,0 596,0 18,5 137 20 648,0 490,0 30,0 2 3 Із вмістом легуючих елементів вище граничних значень вмісту їх в запропонованій сталі Відома по а.с. СРСР №1120033 прототип Відома по ТУ 14242-151-76 аналог Інтенсивність кавітаційного зношування, мг/год 190 5 1 Запропонована Механічні властивості Границя Границя Відносне міцності, текучості, видовження, % МПа МПа 541,0 405,0 52,0 192,0 320,0 39,5 6 7 8 350 9 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 602,0 425,0 19,5 198 20 350 522,0 476,0 362,0 275,0 29,2 19,4 230 Підписне Тираж 28 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