×
10.12.2015
216.013.984c

ЖАРОПРОЧНЫЙ И ЖАРОСТОЙКИЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ХРОМА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления деталей, работающих при высоких температурах и в агрессивных средах. Для увеличения прочностных характеристик сплава, обеспечивающих повышение эксплуатационных свойств, а именно длительную прочность, сплав на основе хрома содержит никель, вольфрам, ванадий, титан при следующем соотношении компонентов, мас.%: никель 25-29, вольфрам 5-10, ванадий 0,1-0,4, титан 0,05-0,3; кислород не более 0,08, азот не более 0,04, кремний не более 0,1, алюминий не более 0,06, железо не более 0,5, хром остальное. 1 ил., 3 табл.
Основные результаты: Жаростойкий и жаропрочный сплав на основе хрома, содержащий никель, вольфрам, ванадий, титан, кислород, азот, кремний, алюминий и железо, отличающийся тем, что он имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления деталей, работающих при высоких температурах и в агрессивных средах.

Известен сплав на основе хрома, содержащий железо, вольфрам, цирконий или гафний, титан, окисел лантаноида, марганец (RU 2236480 C1, С22С 27/06, 20.09.2004).

Наиболее близким аналогом изобретения является жаростойкий и жаропрочный сплав на основе хрома, содержащий, мас.%: Ni 31-35, W 1-3, V 0,1-0,4, Ti 0,05-0,3, Cr - остальное [МиТОМ №8, 2013, с.12-17].

Структура известного сплава состоит из двух фаз (без учета неметаллических включений): α-фаза - твердый раствор никеля в хроме с объемно-центрированной кубической кристаллической решеткой (ОЦК) и γ-фаза - твердый раствор хрома в никеле с гранецентрированной кубической кристаллической решеткой (ГЦК) в соотношении, примерно, 50:50% Указанные фазы, определяющие прочность сплава, обладают различными механическими свойствами, твердость α-фазы составляет около 600 HV, а твердость γ-фазы - 400 HV.

Техническим результатом изобретения является увеличение прочностных характеристик сплава, обеспечивающих повышение эксплуатационных свойств сплава, а именно длительную прочность.

Для достижения технического результата жаростойкий и жаропрочный сплав на основе хрома, содержащий никель, вольфрам, ванадий, и титан имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:

никель 25-29 азот не более 0,04
вольфрам 5-10 кремний не более 0,1
ванадий 0,1-0,4 алюминий не более 0,06
титан 0,05-0,3 железо не более 0,5
кислород не более 0,08 хром остальное

Увеличение в сплаве содержания вольфрама обеспечивает повышение пределов прочности, текучести и твердости за счет изменения количественного соотношения фаз, а также состава и свойств более прочной и твердой α-фазы.

Увеличение содержания легирующего элемента, в частности вольфрама, способствует усилению атомных связей в кристаллических решетках фаз в том случае, если он находится в твердом растворе. В соответствии с диаграммой состояния «Cr-W» эти элементы образуют непрерывный ряд твердых растворов. Кроме того, легирование вольфрамом повышает температуру солидус хромистых сплавов (фиг. 1) и, соответственно, их жаропрочность.

Структура предлагаемого сплава состоит из двух фаз: α-фаза - твердый раствор вольфрама и никеля в хроме с объемноцентрированной кубической кристаллической решеткой (ОЦК) и γ-фаза - твердый раствор хрома в никеле с гранецентрированной кубической кристаллической решеткой (ГЦК). Количественное соотношение α-фазы и у фазы зависит от содержания вольфрама в сплаве, при этом количество α-фазы составляет не менее 60%.

Увеличение количества α-фазы, а также повышение ее твердости за счет образования твердого раствора, содержащего не только никель, но и вольфрам, обеспечивает повышение твердости, предела прочности и предела текучести сплава (см. таблицу 1).

Таблица 1
Сплав Механические свойства
Твердость, HRC σв, МПа σ0.2, МПа δ, %
Известный 33-36 1117-1166 931-1033 13-23
Изобретение 44-46 1350-1370 1220-1250 12-16

Повышение содержания вольфрама в сплаве более 10% приводит к снижению технологичности сплава, а именно к резкому снижению пластичности и обрабатываемости резанием за счет повышения твердости сплава. Содержание вольфрама менее 5% не обеспечивает заметного повышения механических свойств сплава.

Результаты определения свойств разных плавок заявленного сплава при 20°С, представленные в таблице 2, свидетельствуют о повышении твердости и прочностных свойств.

Таблица 2
Сплав Состав, мас.% Механические свойства
Ni W V Ti Cr HRC σв, МПа σ0.2, МПа δ, %
Прототип 35 2 0,24 0,10 Основа 35 1125 1020 18
Изобретение Плавка 1 25 8 0,1 0,12 44 1356 1227 15
Плавка 2 29 10 0,4 0,15 46 1368 1245 12

Вследствие повышения температуры плавления при легировании вольфрамом сплава на основе хрома повышаются его механические свойства при высоких температурах (см. таблицу 3).

Таблица 3
Температура, °С Прототип Предлагаемый сплав (плавка 1)
σв, МПа σ0,2, МПа δ, % σв, МПа σо,2, МПа δ, %
800 530 290 21 642 410 17
1000 240 90 36 312 155 28

Жаростойкий и жаропрочный сплав на основе хрома, содержащий никель, вольфрам, ванадий, титан, кислород, азот, кремний, алюминий и железо, отличающийся тем, что он имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:
ЖАРОПРОЧНЫЙ И ЖАРОСТОЙКИЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ХРОМА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 31.
10.03.2013
№216.012.2d94

Деталь рабочего колеса и способ ее изготовления

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям рабочего колеса, которые используются в изделиях топливной системы жидкостных ракетных двигателей. Заявлены способ изготовления детали рабочего колеса топливной системы жидкостных ракетных двигателей, выполненной в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477199
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.12.2013
№216.012.8c6a

Пресс для спрессовывания порошковых материалов

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к прессовому оборудованию. Пресс содержит станину колонного типа с верхней и нижней траверсой, закрепленные на траверсах верхний и нижний пуансоны, контейнер с порошковым материалом, размещенный в вакуумной камере, и привод перемещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501629
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8d65

Способ горячего изостатического прессования отливок из алюминиевых сплавов

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для улучшения качества отливок из алюминиевых сплавов эвтектического типа и сплавов типа твердого раствора за счет устранения в них усадочных пор и раковин. Способ включает термическую обработку отливки из алюминиевого сплава...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501880
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.05.2014
№216.012.bffe

Способ термической обработки жаропрочного и жаростойкого сплава х65нвфт

Изобретение относится к области термической обработки. Техническим результатом изобретения является снижение твердости и стабилизация ее значений упрочненных заготовок из сплава Х65НВФТ. Это приводит к повышению стойкости режущего инструмента и стабилизации значений стойкости при обработке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514899
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c0f4

Способ термической обработки жаропрочного и жаростойкого сплава х65нвфт

Изобретение относится к области металлургии, а именно к термической обработке заготовок из сплава Х65НВФТ на основе хрома. Для повышения жаростойкости сплава заготовку из сплава Х65НВФТ подвергают закалке путем нагрева до температуры 1270±10°C с выдержкой при этой температуре в течение 20 мин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515145
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.07.2014
№216.012.daa1

Твердый сплав на основе карбида вольфрама для обработки резанием труднообрабатываемых материалов

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к твердым сплавам на основе карбида вольфрама с легированным рением связующим. Может использоваться для обработки резанием труднообрабатываемых материалов: на основе тугоплавких металлов, жаропрочных сталей и сплавов, применяемых для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521747
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.df78

Сплав на основе хрома

Изобретение относится к деформируемым сплавам на основе хрома, работающим в окислительных средах при повышенных температурах в течение длительного времени. Сплав на основе хрома содержит, мас.%: никель 20,0-40,0, вольфрам 0,5-5,0, ванадий 0,05-1,0, титан 0,05-1,0, железо 0,1-5,0, хром -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522994
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.04.2015
№216.013.4596

Способ питания и управления системой коррекции космического аппарата

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для коррекции космического аппарата (КА) с помощью электрореактивных плазменных двигателей (ЭРПД). Выбирают ЭРПД для включения, определяют необходимое время работы ЭРПД, выбирают используемые и неиспользуемые электроды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549318
Дата охранного документа: 27.04.2015
27.05.2015
№216.013.4eeb

Сплав на основе алюминия для паяных конструкций

Изобретение относится к деформируемым сплавам на основе алюминия, предназначенным для применения в паяных конструкциях. Сплав содержит, мас.%: марганец 0,3-1,2, кремний 0,35-1,5, магний 0,4-1,4, медь 0,3-4,8, железо - 0,05-0,7, бериллий 0,0001-0,1, хром, титан, цирконий, ванадий - 0,1-1,0...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551721
Дата охранного документа: 27.05.2015
20.07.2015
№216.013.6398

Деформируемый сплав на основе алюминия для паяных конструкций

Изобретение относится к деформируемым сплавам на основе алюминия, предназначенным для применения в паяных конструкциях. Деформируемый сплав на основе алюминия для паяных конструкций содержит, мас. %: цинк 3,4-5,0, магний 1,0-2,5, марганец 0,2-0,9, хром 0,1-1,0, цирконий 0,1-1,0, медь до 0,5,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557043
Дата охранного документа: 20.07.2015
Показаны записи 1-10 из 50.
10.03.2013
№216.012.2d94

Деталь рабочего колеса и способ ее изготовления

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям рабочего колеса, которые используются в изделиях топливной системы жидкостных ракетных двигателей. Заявлены способ изготовления детали рабочего колеса топливной системы жидкостных ракетных двигателей, выполненной в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477199
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.12.2013
№216.012.8d65

Способ горячего изостатического прессования отливок из алюминиевых сплавов

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для улучшения качества отливок из алюминиевых сплавов эвтектического типа и сплавов типа твердого раствора за счет устранения в них усадочных пор и раковин. Способ включает термическую обработку отливки из алюминиевого сплава...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501880
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.05.2014
№216.012.bffe

Способ термической обработки жаропрочного и жаростойкого сплава х65нвфт

Изобретение относится к области термической обработки. Техническим результатом изобретения является снижение твердости и стабилизация ее значений упрочненных заготовок из сплава Х65НВФТ. Это приводит к повышению стойкости режущего инструмента и стабилизации значений стойкости при обработке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514899
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c0f4

Способ термической обработки жаропрочного и жаростойкого сплава х65нвфт

Изобретение относится к области металлургии, а именно к термической обработке заготовок из сплава Х65НВФТ на основе хрома. Для повышения жаростойкости сплава заготовку из сплава Х65НВФТ подвергают закалке путем нагрева до температуры 1270±10°C с выдержкой при этой температуре в течение 20 мин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515145
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.07.2014
№216.012.daa1

Твердый сплав на основе карбида вольфрама для обработки резанием труднообрабатываемых материалов

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к твердым сплавам на основе карбида вольфрама с легированным рением связующим. Может использоваться для обработки резанием труднообрабатываемых материалов: на основе тугоплавких металлов, жаропрочных сталей и сплавов, применяемых для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521747
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.df78

Сплав на основе хрома

Изобретение относится к деформируемым сплавам на основе хрома, работающим в окислительных средах при повышенных температурах в течение длительного времени. Сплав на основе хрома содержит, мас.%: никель 20,0-40,0, вольфрам 0,5-5,0, ванадий 0,05-1,0, титан 0,05-1,0, железо 0,1-5,0, хром -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522994
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.04.2015
№216.013.4596

Способ питания и управления системой коррекции космического аппарата

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для коррекции космического аппарата (КА) с помощью электрореактивных плазменных двигателей (ЭРПД). Выбирают ЭРПД для включения, определяют необходимое время работы ЭРПД, выбирают используемые и неиспользуемые электроды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549318
Дата охранного документа: 27.04.2015
27.05.2015
№216.013.4eeb

Сплав на основе алюминия для паяных конструкций

Изобретение относится к деформируемым сплавам на основе алюминия, предназначенным для применения в паяных конструкциях. Сплав содержит, мас.%: марганец 0,3-1,2, кремний 0,35-1,5, магний 0,4-1,4, медь 0,3-4,8, железо - 0,05-0,7, бериллий 0,0001-0,1, хром, титан, цирконий, ванадий - 0,1-1,0...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551721
Дата охранного документа: 27.05.2015
20.07.2015
№216.013.6398

Деформируемый сплав на основе алюминия для паяных конструкций

Изобретение относится к деформируемым сплавам на основе алюминия, предназначенным для применения в паяных конструкциях. Деформируемый сплав на основе алюминия для паяных конструкций содержит, мас. %: цинк 3,4-5,0, магний 1,0-2,5, марганец 0,2-0,9, хром 0,1-1,0, цирконий 0,1-1,0, медь до 0,5,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557043
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.07.2015
№216.013.63c8

Силовой элемент ферменной конструкции, изготовленный методом металлургии гранул, и капсула для его изготовления

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в ферменных конструкциях. Силовой элемент ферменной конструкции содержит один узел пересечения, два полых соединенных и сопряженных между собой в узле пересечения цилиндрических диагональных стержня, узел пересечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557091
Дата охранного документа: 20.07.2015
+ добавить свой РИД