Сплавы на основе хрома. Сплав хром

Сплав - хром - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Сплав - хром

Cтраница 1

Сплавы хрома, алюминия и железа могут обладать высокой нагревостойкостью при повышенном содержании хрома ( до 65 %) и тщательном удалении из состава углерода. По мере увеличения содержания хрома растет удельное сопротивление сплава, однако волочение проволоки становится затруднительным. Так, из сплава, содержащего 20 % хрома, может прокатываться проволока диаметром не менее 0 3 мм, а из сплавов с содержанием 25 % Сг - проволока диаметром не менее 6 мм. Хромоалюминиевые сплавы выпускаются четырех типов. Однако механическая обработка большинства сплавов этого типа затруднена ввиду его хрупкости. Хромоалюминиевые сплавы применяются в основном для мощных нагревательных элементов. [1]

Сплав хрома с рением получается при введении в электролит перренат-иона. Следует отметить, что аналогичным образом можно получить сплавы, состоящие из трех и более компонентов. [3]

Сплавы хрома, например хромоникелевые и другие, обладают химической стойкостью даже к горячим соляной и серной кислотам и широко используются в технике. Хром повышает жароустойчивость и антикоррозионные свойства медных сплавов. [4]

Сплав хрома с рением получают при введении в электролит пер-ренат-иона, сплав хрома с селеном - из раствора хромовой, серной и селеновой кислот. [5]

Сплавы хрома с никелем - нихромы применяются в технике для изготовления электронагревателей для приборов и печей и как конструкционный материал, обладающий высокой химической стойкостью и жаростойкостью. [6]

Сплав хрома ( около 60 %) с железом, феррохром, полученный восстановлением хромита углем в электрической печи, используют для приготовления специальных сталей. [7]

Сплавы хрома мало взаимодействуют при нормальных температурах с сухим и влажным воздухом, даже при наличии в атмосфере h3S, SO2, CO2, не реагирует с морской водой. Сплавы обладают высокой стойкостью в ртути; пары кальция и лития не оказывают заметного влияния на металл, нагретый до 800 С. [8]

Сплавы хрома ( за исключением сплавов типа ВХ-5) могут свариваться между собой, со сталями и сплавами аргонодуговым, электронно-лучевым и контактным методами. Лучшей свариваемостью обладают сплавы ВХ-3 и ВХ-4А. Эти сплавы свариваются и паяются обычными методами. Сварные швы сплавов пластичны при нормальной температуре, их прочность одинакова с основным металлом. [9]

Сплавы хрома обрабатываются всеми методами резания обычным инструментом. Не рекомендуется обрабатывать сплавы хрома ( за исключением сплавов ВХ-3, ВХ-4 и ВХ-4А) абразивным инструментом ввиду возможного появления поверхностных трещин. Лучше обрабатываются сплавы ВХ-3, ВХ-4 и ВХ-4А. [10]

Сплавы хрома рекомендуется применять для изготовления деталей, работающих в различных агрессивных жидких и газообразных средах. Для деталей, работающих длительно в окислительной атмосфере при 1200 - 1300 С, следует использовать сплавы ВХ-1И, ВХ-2И и металлокерамические сплавы с окислами алюминия и магния. Если деталь не подвергается значительным нагрузкам, то предпочтительно применять сплав ВХ-1И. [11]

Сплавы хрома с железом и кобальтом, стойкие к окислению н жаростойкие, осаждают из электролитов иа основе трехвалентных соедние ний хрома. [12]

Сплавы хрома с молибденом, ванадием и ниобием имеют износостойкость в 1 5 - 2 0 раза большую, чем у обычных хромовых покрытий. [13]

Сплавы хрома, как и чистый хром, обладают очень высокой стойкостью к окислению, вплоть до 1000 - 1100 С. Она увеличивается за счет соответствующего легирования. К легирующим элементам относятся W, V, Ni, Ti, Y ( сплавы ВХ-1И, ВХ-2, ВХ-4), а также Hf, Mo, Zr, Та. Сплавы ВХ-1, ВХ-1И, ВХ-2, ВХ-2И являются малолегированными, пластичными. Сплав ВХ-4 - высоколегированный, но достаточно пластичный. Сплавы М-140, М-142, М-146 - малопластичны, но обеспечивают высокие значения длительной прочности. Сдерживает более широкое применение в промышленности этих сплавов их недостаточная пластичность. [14]

Сплавы хрома с ниобием твердостью 45 - 5 5 ГПа осаждают из электролита состава, г / л хромовый ангидрид 200 - 300, ниобиевая кис лота 3 - 4, плавиковая кислота 15 - 20, фторнд аммония 0 5 - 3 0 при 30 - 70 С. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Хрома сплавы — Знаешь как

Сплавы на основе хрома. В пром. масштабах применяются с середины 20 в. Относятся к жаропрочным материалам и коррозионностойким материалам. Различают X. с. нелегированные (марок ВХ-1, ВХ-1И), низколегированные пластичные (марок ВХ-2, ВХ-2И), высоколегированный пластичный (марки ВХ-4), высоколегированный мало пластичный (марки ВХ-5) , а также спеченные типов Сr + 10—15% Ni; Сr + Мо + СrВа; Сr + Аl203 и Сr + MgO. Т-ра плавления хрома сплавы 1750—1900° С, плотность 7,0—8,3 г/см3, коэфф. температурного расширения в интервале т-р 500—1000° С составляет (8,6 ÷13,7) 10-6 град , теплоемкость 0,125÷ 0,19 кал/г — град, коэфф. теплопроводности 0,07 ÷ 0,15 кал/см х сек х град, удельное электрическое сопротивление 0,41÷0,73 ом х мм2/м. Хрома сплавы обладают высокой жаростойкостью на воздухе (до т-ры 1200° С, а содержащие иттрий — до т-ры 1300— 1350° С).

При длительной эксплуатации в азотсодержащих средах некоторые сплавы (особенно марок ВХ-1 и ВХ-2) охрупчиваются. Для защиты их поверхности от насыщения азотом применяют электролитическое никелирование, эмалирование, напыление и др. Хрома сплавы достаточно кислотостойки, стойки в холодных щелочных растворах средней концентрации. Сплав марки ВХ-4 стоек в расплаве стекла. X. с. не корродируют во мн. агрессивных средах и в продуктах сгорания топлива. Во мн. средах коррозионная стойкость X. с. выше, чем никелевых сталей и никеля сплавов. Недостатком многих хрома сплавы, часто препятствующим их широкому применению, является низкотемпературная хрупкость.

Температура перехода от пластичного состояния к хрупкому находится в пределах 130— 350° С, а при повышенном содержании кислорода и особенно азота может возрастать до 500—550° С. Одним из осн. способов улучшения мех. св-в хрома сплавы является комплексное легирование титаном, танталом и ниобием, Связывающими примеси внедрения (углерод, кислород и азот) в нерастворимые в хроме соединения. Добавка вольфрама и молибдена приводит к образованию твердых растворов и упрочнению сплавов. Введение небольшого количества ванадия способствует повышению ударной вязкости. Небольшие (до 1%) добавки редкоземельных металлов приводят к измельчению зерна, повышению прочности и коррозионной стойкости, росту т-ры рекристаллизации. Добавка металлов цериевой подгруппы обусловливает наибольшее повышение пластичности, добавка металлов иттриевой подгруппы обеспечивает наибольшую работоспособность при высоких т-рах. Хрома сплавы выплавляют в вакуумных индукционных и дуговых печах с использованием огнеупоров на основе окисей алюминия, бериллия или тория для нелегированных сплавов и на основе окиси иттрия для сплавов, легированных редкоземельными металлами.

Спеченные хрома сплавы изготовляют прессованием порошковых смесей (давление 3 ч- 4 тс/см2) с последующим спеканием в среде водорода при т-ре 1450— 1500° С. Заготовки и изделия из X. с. получают горячей обработкой давлением и точным литьем (из сплава марки ВХ-5 только литьем). Полуфабрикаты подвергают высоко- и низкотемпературному отжигу в среде водорода или инертного газа. Готовые изделия (термообработке не подвергают. X. с. при использовании спец. режимов удовлетворительно обрабатываются резанием, хорошо свариваются между собой (кроме сплава марки ВХ-5), а также со сталями и др. сплавами контактным, аргоно-дуговым и электроннолучевым способами.

Из пластичных хрома сплавы. изготовляют: прутки диаметром 10— 100 мм; полосы и листы толщиной до 1 мм; листы толщиной до 0,5 мм, плакированные нержавеющими сплавами; прессованные трубы диаметром 16 —18 мм с толщиной стенки > 1 мм и длиной до 2—3 м; прессованные трубы диаметром до 3 мм с толщиной стенки 0,5—1 мм и длиной 0,2—0,3 м; штамповки, поковки, литые заготовкп. X. с. марок ВХ-1И, ВХ-2И и сплав Сr + Аl203 (MgO) используют для изготовления изделий, длительно эксплуатируемых в окислительной среде при т-ре 1200—1300° С или кратковременно при т-ре 1500— 1600° С; X. с. марок ВХ-1 и ВХ-2 применяют для изготовления изделий, длительно эксплуатируемых при т-ре 1000—1100° С с кратковременными нагревами до т-ры 1500— 1600° С.

Из малолегированных сплавов изготовляют чехлы термопар, пламенные экраны, крепежные детали, внутренние каналы установок крекинга и др. Высоколегированные сплавы предназначены для изготовления деталей двигателей, котлов и нагревательных печей, эксплуатируемых в продуктах горения сернистого топлива, для изготовления хим. оборудования, конструкций морских гидротехнических сооружений, деталей топливной и измерительной аппаратуры. Спеченные хрома сплавы применяют в произ-ве деталей магнитогидродинамических генераторов, жаростойких поддонов и других деталей термических печей, кокилей для каменного и металлического литья.

Лит.: Тугоплавкие материалы в машиностроении. Справочник. Материалы в машиностроении. Справочник,Салли А. X.

Вы читаете, статья на тему хрома сплавы

znaesh-kak.com

Сплавы на основе хрома

Хром является химическим элементом, обладающим специфическими признаками. Его расположение в побочной подгруппе, шестой группе в периодической системе обуславливает основные химические свойства. Атомный номер хрома равен 24, его краткое обозначение Сr, оно получено от латинского названия элемента Chromium.

Внешне хром представляет собой металл белой окраски с голубым оттенком. В природе встречается повсеместно, но чаще - в виде соединений. В основном известен в виде минерала хромита, по-другому это вещество еще называется хромистый железняк, а так же крокоита – соединения свинца и хрома. Химическая формула первого FeO⋅Cr2O3, второго - PbCrO4. Крокоит является более редким соединением.

В промышленности в основном применяется хромит, более распространенный в природе. Путем его восстановления при помощи кокса, который является почти чистым углеродом, добывают такое вещество, как феррохром. Оно используется для изготовления высококачественных легированных марок стали. Реакция восстановления проходит с выделением такого летучего вещества, как угарный газ.

FeO ⋅ Cr2O3 + 4C → Fe + 2Cr + 4CO↑

Из минерала хромита помимо этого получают и чистый хром без примесей. Для этого требуется, чтобы он прореагировал с таким веществом, как карбонат натрия, еще называемый содой кальцинированной, под действием температуры и в присутствии кислорода.

4Fe(CrO2)2 + 8Na2CO3 + 7O2 → 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2↑

В результате образуется хромат натрия, оксид железа и углекислый газ. Натрия хромат в дальнейшем подвергают растворению и отделяют вещество от окиси железа, образуют дихромат, путем его окисления, после чего подвергают процессу восстановления путем реакции с углеродом. В результате получается оксид хрома. В ходе процесса образуется летучее вещество угарный газ.

Na2Cr2O7 + 2C → Cr2O3 + Na2CO3 + CO↑

Чтобы получить хром в виде металла, используют метод алюминотермии – реакцию замещения хрома алюминием в оксиде хрома. В итоге получается чистый металлический хром, процесс проходит с выделением тепла.

Cr2O3+ 2Al → Al2O3 + 2Cr + 130 ккал

Еще один способ получения хрома, только уже электролитического – электролиз ангидрида хрома в водном растворе серной кислоты.

Хром применяется для производства марок легированной стали, для создания антикоррозийных и эстетичных покрытий, а так же для создания прочных сплавов, которые используются для производства научных приборов и космической техники.

metallplace.ru

Сплавы хрома - Справочник химика 21

Сплав хрома с железом [c.959] СПЛАВЫ ХРОМ—АЛЮМИНИЙ —ЖЕЛЕЗО [c.207]

Сплавы, обладающие большим электрическим сопротивлением (например, сплав хрома с никелем — нихром), применяют для изготовления нагревательных приборов, электропечей. [c.474]

К числу ферромагнетиков относятся железо, никель, кобальт, редкоземельные металлы от гадолиния до тулия, их соединения, сплавы, а также сплавы хрома и марганца и др. Особенностью ферромагнитных веществ является большое значение [х, а также то, что они сохраняют намагничивание и после того, как намагничивающее поле прекратило свое действие магнитная проницаемость (X и коэффициент % для них не являются постоянными [c.288]

Сталь, алюминий и его сплавы, магний оксидированный, олово, свинец,серебро, молибден, цирконий Сталь, чугун, алюминий и его сплавы, никель, свинец, олово, хромовые, никелевые, цинковые и кадмиевые покрытия Сталь, чугун, в том числе с покрытиями, алюминий и его сплавы, магний и его сплавы, цинк, кадмий, медь и ее сплавы, олово, серебро, молибден, цирконий Сталь, медь и ее сплавы, хром, никель, свинец, кадмий, цинк, серебро, нейзильбер [c.110]

При восстановлении хромистого железняка углем получается сплав хрома с железом — феррохром, который непосредственно используется в металлургической промышленности при производстве хромистых сталей. Для получения чистого хрома сначала получают оксид хрома (III), а затем восстанавливают его алюминотермическим способом. [c.511]

Металлический хром находит разнообразное применение. Он входит в качестве основного легирующего компонента в состав многих важнейших видов конструкционных и нержавеющих сталей (хромистые, хромоникелевые стали). Некоторые сплавы хрома с цветными металлами (хромоникель, хромаль, фехраль и др.) являются основным материалом для изготовления нагревательных элементов лабораторных и производственных электропечей некоторых типов, бытовых электронагревательных приборов. Хром широко используется для поверхностного покрытия металлических изделий (хромирование) с целью повышения их стойкости к коррозии или для увеличения их поверхностной твердости и уменьшения поверхностного износа трущихся деталей. Хромирование применяется также для улучшения внешнего вида изделий и в других целях. [c.142]

Ингабитор предназначен для защиты сложных изделий (состоящих из различных металлических и неметаллических материалов) от атмосферной и биологической коррозии. Применяют для защиты изделий из стали, меди и её сплавов, алюминия и его сплавов, хрома, кадмия, никеля, олова, серебра и припоя, а также оксидированных, хромированных, кадмированных, никелированных поверхностей металлов, в том числе оксидированного магния. Ингабитор применяют на пористых носителях, содержащих 40-50 % (мае. доля) ингабитора. [c.377]

На качество осадка оказывают влияние также материал и способ изготовления или обработки изделия. Электролитические осадки плохо сцепляются с поверхностью легко окисляющихся металлов, например алюминия, магния, титана и их сплавов, хрома и его сплавов, вследствие чего требуется специальная под- [c.366]

Разнообразные химические соединения образуются в сплавах хрома, молибдена, вольфрама с другими металлами, придавая им ценные физико-химические свойства. [c.380]

Металлический хром, полученный промышленным алюмотермическим способом, содержит 98% хрома. Основная примесь в нем — железо. При алюмотермическом восстановлении смеси оксидов СггОз с Т10г или МпОз, УгОз, М0О3 н т. Д. получают сплавы хром — титан, хром — марганец, хром — ванадий, хром — молибден. Алюминий можно заменить кремнием, реакция идет при подогреве [c.377]

До сих пор рассматривалось образование, устойчивость и разрушение защитных оксидных пленок, возникающих на металле при химическом взаимодействии его с кислородом. Но помимо кислорода ряд других газов может обладать сильными агрессивными свойствами по отношению к металлам при повышенных температурах. Наиболее активными газами являются фтор, диоксид серы, хлор, сероводород. Их агрессивность по отношению к различным металлам, а следовательно, и скорость коррозий последних не одинакова. Так, например, алюминий и его сплавы, хром и стали с высоким содержанием хрома устойчивы в атмосфере, содержащей в качестве основного агрессивного агента кислород, но становятся совершенно неустойчивыми, если в атмосфере присутствует хлор. Никель неустойчив в атмосфере диоксида серы, а медь вполне устойчива. Коррозия низколегированных и углеродистых сталей в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, в топочных и печных газах сильно зависит от соотношения СО и Ог. Повышение содержания Ог увеличивает скорость газовой коррозии и, наоборот, повышение содержания СО ослабляет коррозию. Ряд металлов (Со, N1, Си, РЬ, С(1, Т1) устойчив в атмосфере чистого водяного пара при температуре выше температуры кипения воды. [c.211]

Присутствие водорода в сплавах хрома приводит к снижению его пластических свойств. [c.103]

Стеллиты (названные по виду излома, напоминающему звезду) — это сплавы хрома, кобальта, молибдена, вольфрама железо в них входит в небольших количествах. Они обладают большой твердостью и используются для изготовления резцов. [c.353]

Сталь, медь и ее сплавы, хром, никель, свинец, кадмий, цинк,, серебро, нейзильбер [c.111]

В результате этой реакции образуется сплав хрома с железом — феррохром. Для получения чистого хрома его восстанавливают из оксида хрома (III) алюминием [c.111]

Значительное количество углерода требуется также для производства ферросилиция, кристаллического кремния и феррохрома. Это видно из того, что расход ферросилиция (в пересчете на его 45%-ный сплав) составляет 0,65—0,7% от количества стали. Достигая в высоколегированных сталях 5,0%. По масштабам производства в электропечах сплавы хрома уступают только ферросилицию. Требования, предъявляемые к восстановителю, такие же, как при производстве ферромарганца, за исключением более жестких тре- [c.35]

Феррохром и некоторые другие сплавы хрома [c.33]

На основе хрома молшо приготовить и другие сплавы. Ранее (стр. 26) был приведен расчет для приготовления сплава хрома с молибденом. [c.33]

Подобным же образом можно рассчитать состав смеси окислов д ш получения других сплавов хрома, например Сг—Мо—Мп, Сг—Мп—Со, Сг—Мп, Сг—V—Со, Сг—V—N1 и т, д. [c.39]

Для электросинтеза неорганических соединений марганца и хрома используют аноды из сплавов марганца с железом (ферромарганец) и сплавов хрома с железом (феррохром). Промышленное применение в электросинтезе тетраалкильных соединений свинца получили растворимые свинцовые аноды. [c.15]

Во всех случаях никель получается в виде пирофорного кристаллического порошка, и поэтому его хранят под слоем спирта или воды. Он обладает высокой пористостью и большой удельной поверхностью. Свежеприготовленный катализатор содержит 25-100 мл/г водорода, причем с потерей водорода активность катализатора снижается известное влияние на каталитическую активность оказывает остающийся после выщелачивания алюминий. Поэтому, изменяя условия выщелачивания алюминия и промывки катализатора, можно получать различающиеся по активности сорта скелетного никелевого катализатора. Кроме того, катализатор про-мотируется добавлением в сплав хрома, молибдена или кобальта в количестве 3-10 % от массы никеля, введением солей благородных металлов в ходе промывки катализатора или при гидрировании, а также небольших количеств щелочи или органических оснований при гидрировании. Например, продолжительность гидрирования [c.21]

В качестве контакта необходимо пользоваться окисями металлов, которые пе восстанавливаются в металл. Катализаторами, защи- Ш)аелгыми патентами Баденской фабри1 п, являются окиси хрома, ванадия, ЩБрконня, алюминия и титана сплавы хрома, марганца и олова производные кремния, бора, серы, фосфора мышьяка, м едь серебро и кобальт. [c.456]

У диамагнетиков (водород, инертные газы и др.) ц оксид азота, соли редкоземельных металлов, соли железа, кобальта и никеля и др.) ц > 1. Ферромагнетики (Ре, N1, Со и их сплавы, сплавы хрома и марганца, Сс1) имеют магнитную проницаемость ц 1. Магнитная проницаемость ферромагнетиков нелинейно зависит от напряженности внешнего поля. Кривая намагничивания В (я) ферромагнетиков имеет вид характерной петли гистерезиса, по ширийе которой различают материалы магнитомягкие (электротехнические стали) и магнитожесткие (постоянные магниты). При определенных значениях напряженности поля индукция достигает насыщения. [c.38]

Сплавы титана, содержащие алюминий и хром, обладают в 3 и. растворе соляной кислоты при 15° С и в I fi. растворе серной кислоты при 50° С меньшей коррозионной стойкостью, чем нелегированный титан с повыщеннем содержания в этих сплавах хрома и алюминия скорость их коррозии увеличивается. Наиболее эффективно способствуют повышению коррозионной стойкости титана в ряде агрессивных растворов добавки Мо, Та, Nb, [c.286]

И после Бертье различные исследователи получали разнообразные сплавы хрома с железом. Наличие хрома придавало им высокую прочность и твердость, однако необходимая коррозионная стойкость не достигалась, главным образом из-за высокого содержания углерода. Только в 1904 г. француз Гийе [6] получил низкоуглеродистые сплавы хрома, состав которых обеспечивал их пассивность. Он изучил строение и механические свойства сплавов Сг—Ре, а также сплавов Сг—Ре—N1, называемых ныне аустенитными нержавеющими сталями. [c.295]

Исходным продуктом для получения хрома в технике служит хромистый железняк. При этом, если нет необходимости получить чистый хром, приготовляют сплав хрома с железом — феррохром, широко применяемый при производстве хромовой стали. Для получения чистого хрома из хромистого железняка сперва приготовляют оксид хрома (СГ2О3). Для этого хромистый железняк сплавляют с содой в присутствии кислорода и образующийся хромат натрия затем восстанавливают углеродом до оксида хрома [c.320]

Хром широко используется в промышленности. Он является компонентом иержавеющт1Х сталей (для легирования сталей применяют сплав хрома с железом — феррохром). Стали, содержащие хром, являются жаропрочными и обладают высокой стойкостью к коррозии. [c.272]

Сплавы хрома с железом и кобальтом, стойкие к окислению н жаростойкие. осаждают из электролитов иа основе трехвалентных соедние ний хрома. [c.180]

Сплав хрома с железом осазкдают из электролита состава, г/л. ос иовная соль сульфата хрома 450, сульфат железо-аммоиия 13,5, сульфат магния 20, сульфат аммония 100, жидкое стекло I,О, глицин 0.5—3,0, при 50—60 С /к=21н-28 рН=0.8—1,3 анодах графитовых или па [c.180]

Сплав хрома с кобальтом осаждают из хлоридцого электролита со става, г/л кобальт (с пересчете на металл) 2,5—10, хром (в пересчете на металл) 40 50. цитрат натрии 25, соляная кнсуюта 60, при 50 X, Л =50- 80 А/дм , рН=1,0, графитовых анодах [c.180]

Сплавы хрома с молибденом, ванадием и ниобием имеют износостойкость в 1,5—2.0 раза большую, чем у обычных хромовых покрытий. При высокой и.чкосостойкости они также высоко пластичны, что позволяет использовать покрытия этими сплавами при работе в жестких ус-лоБиях бо.чьших динамических нагрузках, в узлах трения, в агрессивных средах [c.180]

Сплавы хрома с ниобием твердостью 4 5—5,5 ГПа осаждают иа электролита состава, г/л хромовый ангндрнд 200—300, ниобневая кнс лота 3—4, плавиковая кислота 15—20, фторнд аммоння 0,5—3.0 при 30—70 С, /к=20-70 А/дм [c.180]

Для нол> чения сплава хрома с маргапцем, как показывает расчет по уравнению (5), нужно взять не менее 34% двуокиси марганца (Л = 0,85) и 66% окиси хрома. Эта смесь окис.чов хорошо восстанавливается только при пользовании чистой двуокисью марганца. Ввиду того что состав продажной двуокиси марганца редко в точности отвечает теоретическому, смесь [c.33]

Металлургической промышленностью США разрабатываются новые стойкие сплавы для конденсаторных трубок. Для повышения стойкости трубок к эрозионнокоррозионному износу при повышенных скоростях морской воды предложено легирование медно-никелевых сплавов хромом. Опробованы для сплава ЛЫ-838 (16% N1, 0,4% Сг, 0,8% Ре, 0 05% Мп) и ЛЫ-848 (30% N1. [c.56]

chem21.info

Хром и сплавы на его основе

Среди металлических материалов исключительное пололоснове железа. Сплавы железа с содержанием углерода до 2% принято называть сталью, а свыше 2% — чугуном. Используемые в настоящее время в промышленности стали обычно делят на углеродистые и легированные. Создание новых н интенсификация существующих промышленных процессов заставляет все больше использовать легированные стали, которые обладают повышенной коррозионной стойкостью. Массовая доля средне- и высоколегированных сталей в настоящее время составляет почти 20% от общего количества производимых промышленностью черных металлов. Для легирования используют такие элементы, как никель, хром, молибден, вольфрам, ванадий, кобальт, марганец, медь, титан, алюминий. Сплавы железа с хромом составляют основу нержавеющих сталей, среди которых [c.136] Система Сг—Ре. В системе Сг—Ре имеется непрерывный ряд твердых растворов. В области концентраций хрома, представляющей основу широкого ряда ферросплавов, называемых феррохромом, т. е. свыше 60% хрома, сплавы имеют объемноцентрированную кубическую решетку. Температура линии солидус для сплава 70% Сг+30%1 Ре составляет 1853 К, линии ликвидус 1913 К. [c.137]

Системы железо—хром и железо—хром—углерод изучены достаточно подробно [56]. Известно, что сплавы хрома на основе железа образуют ряд твердых растворов, имеющих кристалличе-154 [c.154]

Сплавы железа с хромом являются основой коррозионностойких сталей, которые по составу делят на хромистые (Ре—Сг), хромоникелевые (Ре—Сг—N1) и хромоникель-марганцевые (Ре—Сг—N1—Мп) и хромомарганцевые (Ре— Сг —Мп). Кроме основных перечисленных компонентов, в эти стали могут входить дополнительные легирующие элементы молибден, медь, кремний, титан, ниобий и др., вводимые главным образом, для повышения их коррозионной стойкости. Ниже приведены табл. 10 и 11, в которых указаны классы нержавеющих сталей, характерные марки и основные области их применения. [c.142]

Сплавы никель-хром — основа большинства никелевых сплавов. Зависимость параболических констант окисления сплавов от их состава (рис. 14.16) отражает изм( ё-ния в фазовом составе окалин. При малых содержания хрома (сплавы группы I) основная фаза внешней зоны окалины — NiO. Ее легирование хромом приводит в соот- [c.420]

Однако не только эти средства позволяют остановить процесс гибели железа. Металлурги научились приготовлять такие сплавы, которые с большим трудом, а иногда и совсем не подвергаются окислению так, например, широкое распро-. странение получила так называемая нержавеющая сталь — сплав, основой которого является, железо с добавкой небольшого количества хрома и меди. [c.320]

Скорость разрушения конструкций в запыленных потоках в большой мере зависит от угла падения потока на испытуемую поверхность. Испытания при 400 °С показали, что при малых углах атаки (виде покрытий материалы высокой твердости (сплавы на основе никеля и карбида хрома, сплавы типа сормайт и т. п.). При больших углах атаки (45—75°), наоборот, износостойкость твердых наплавленных покрытий оказывается в 2—3 раза меньше износостойкости мягкой отожженной Ст. 45 387]. Эти различия необходимо учитывать при разработке покрытий. [c.258]

Этим методом удается, например, выделить бориды постоянного и переменного состава из сплавов на хромо-никелевой основе [137], карбиды титана — из более сложных сплавов [138] и даже установить состав фаз, выделяющихся при естественном и искусственном старении алюминиевых сплавов [139]. [c.26]

Основу аустенитной жаропрочной стали печных труб составляет железо (более 45%). Входящие в сплав легирующие элементы оказывают существенное влияние иа жаропрочность н жаростойкость стали. Одни.м из важнейших легирующих элементов является хром. Содержание его в сталях печных труб колеблется в пределах 18—30%. При введении хрома повышаются жаропрочность, сопротивление ползучести и длительная прочность, а также увеличивается сопротивление окислению. Сталь, содержащая хром, на диаграмме состояния системы Ре—Сг может характеризоваться замкнутой областью (петлей) 1)-твердых растворов, обладающих устойчивой структурой материала. [c.29]

Новые стали и сплавы для печных труб. В основу разработки новых сталей и сплавов для печных труб высокотемпературных печей заложена сопротивляемость материала науглероживанию, которая зависит от соотношения никеля к хрому в марке сплава и наличия легирующих элементов ниобия, вольфрама, алюминия, титана, кремния и редкоземельных металлов. [c.38]

Например, охватывающая и охватываемая детали изготовлены из стали 35, стержневой элемент - из стали 45, втулка - из сплава на основе технического железа с добавлением 40% хрома и 2,9% алюминия. Наружный диаметр охватывающей детали -120 мм, номинальный внутренний - 50 мм длина соединения -60 мм толщина стенки втулки - 11 мм размеры стержневого элемента -4 x 6 60 мм. [c.276]

Металлический алюминий служит в основном для производства сплавов. Сплавы алюминия менее устойчивы к коррозии из-за возникновения гальванических микроэлементов в местах включений примесей. Алюминий идет на производство кабелей, фольги, зеркал, серебристой краски. Способность алюминия восстанавливать металлы из оксидов при высоких температурах послужила основой метода алюмотермии, т. е. восстановления тугоплавких металлов, например хрома или марганца, из их оксидов [c.152]

Никель и сплавы на его основе под воздействием попеременного окисления и восстановления окисляются по границам зерен. Легирование хромом снижает коррозию. При контакте с серой или в парах серы при повышенной температуре эти сплавы подвергаются межкристаллитной коррозии. Считается, что никель недостаточно стоек в этих условиях при температуре выше 315 °С. Для повышения устойчивости в серусодержащих средах сплавы на основе железа должны содержать больше хрома и меньше никеля. [c.208]

Кобальт менее распространен и более дорог, чем никель. Поэтому в виде сплавов с хромом и молибденом (или вольфрамом) он применяется в тех случаях, когда обеспечивает практические преимущества перед аналогичными сплавами на основе никеля или железа. Сплавы кобальта лучше противостоят, например, фреттинг-коррозии, эрозии в быстро движущихся жидкостях и кавитационным разрушениям. [c.369]

Титан и его сплавы хорошо обрабатываются давлением всеми известными способами ковкой, прокаткой, штамповкой и др. Титан обладает высокой температурой плавления 1670°С, что определяет возможность разработки жаропрочных сплавов на его основе. Малый коэффициент линейного расширения обеспечивает надежность использования титана в условиях периодического изменения теплового состояния. Однако он неудовлетворительно работает при трении из-за его склонности к задиранию и заеданию. Значительного повышения износостойкости титана и его сплавов удалось достигнуть комплексным насыщением хромом и кремнием парофазным методом [11]. При этом повысилась износостойкость титана более чем в 3—5 раза, а коэффициент трения [c.66]

До XIX века из сплавов железа были известны в основном его сплавы с углеродом, получившие названия стали и чугуна. Однако в дальнейшем были созданы новые сплавы на основе железа, содержащие хром, никель и другие элементы. В настоящее время сплавы железа подразделяют на углеродистые стали, чугуны, легированные стали и стали с особыми свойствами. [c.617]

К электротехническим сплавам с повышенным электрическим сопротивлением и рабочей температурой не выше 500 °С относятся сплавы на основе меди константан (40% Ni, 1,5% Мп) и манганин (3% N1, 12% Мп), обладающие низким температурным коэффициентом электросопротивления и служащие для изготовления магазинов сопротивления и другой электроизмерительной аппаратуры, а также капель (43% N1, 0,5% Мп), применяемый для изготовления термопар. На основе железа и никеля после легирования хромом получают сплавы хромаль (Ре—Сг—А1—N1) и нихром (N1—Сг—Ре), которые применяются при температурах до 1200 °С. Широко применяются для изготовления элементов электронагревательных устройств сплавы типа нихрома, простейший из которых содержит 80% никеля и 20% хрома. [c.637]

В табл. 22.1 представлены составы некоторых промышленных сплавов на основе никеля, содержащих медь, молибден или хром Сплавы N1—Си легко поддаются прокату и механической обра ботке для сплавов N1—Сг эти операции более затруднены Сплавы N1—Мо—Ре и N1—Мо—Сг плохо поддаются обработке [c.362]

ХРОМА СПЛАВЫ, относятся к числу тугоплавких, жаропрочных и жаростойких сплаюв. Осн. легирующие элементы - Мо, Т1, V, V, №, Та. 11меют т-ру плавления от 1350 до 1900 °С, сравнительно невысокую плотн. (7,2-8 г/см ), высокую кратковременную и длительную (в течение 100 ч) прочность при 1000-1100 С, соотв. 240-250 и 100-120 МПа. В отличие от сшивов на основе др. тугоплавких металлов (Л№, Та, Мо и ) практически не окисляются на воздухе и в продуктах сгорания топлива, содержащего серу, до 1200-1350 С. По коррозионной стойкости во мн. средах превосходят сплавы №, достаточно стойки в разбаап. и конц. к-тах и щелочах. Отдельные X. с. стойки в расплавах стекла. [c.313]

Электролиты для осаждения сплавов на основе хрома. Сплавы хромс с элементами группы железа получпют из электролитов на основе трехвалеит-ных соединений хрома (табл. J8), а сплавы с элементами 4, 5 и 6-й групп периодической системы элементов — из электролитов на основе шестива-летных соединений. [c.140]

Развитие современной техники немыслимо без использования жаропрочных и жаростойких сплавов. Основой таких сплавов чаще всего является никель. Влияние легирующих элементов, в частности железа и хрома, на коррозионное и электрохимическое поведение сплавов изучено недостаточно [1—4]. В настоящей работе изучалось анодное поведение сплавов с содержанием железа 5—30 ат. % в 1 н. Н2304 и 1 н. НСЮ4, и с содержанием хрома 1,25—31,25 ат. % в 1 н. Нг304 при 25° С. Сплавы отжигались при 1050° С с последующим охлаждением на воздухе. Сплавы № — Сг термообработке пе подвергались. Состав первых определялся химическим анализом образцов, а вторых — по анализу шихты. Из исследуемого материала вырезались электроды площадью 0,5 см с токоподводом. Рабочая порерхность электрода шлифовалась наждачной бумагой с зерном до 14 мкм, а затем полировалась алмазной пастой с зерном 1 мкм. После этого электроды обезжиривались этиловым спиртом, промывались дистиллированной водой и высушивались в вакуум-эксикаторе. Нерабочая часть электрода и токоподвод покрывались перхлорвиниловым лаком. Растворы готовились из дважды перегнанных серной и хлорной кислот. Поляризационные кривые снимались на потенциостате ЦЛА. Схемы потенциостатической установки и электрохимической ячейки приведены на рис. 1 и 2. [c.80]

Перспективными для использования в качестве материала оболочек и трубопроводов, работающих в воде под давлением, являются созданные в последнее время сплавы на основе циркония с добавками олова, кремния, железа, никеля и хрома. Сплавы с содержанием 1,5%5п 0,11%Ре 0,1%Сг 0,042%К1 0,0038%Н и до 0,0834%51, полученные методом электродуговой плавки в атмосфере аргона, были испытаны на коррозию в среде пара при 400° С в течение 28 дней. Привес сплавов после испытания составлял для сплава с 0,025% 81—90 0,045%51 —60 жг/(5ж2 и 0,083%51 — 58 жг/5жЧ8]. [c.351]

Хром является основйым легирующим элементом железоуглеродистых сплавов это объясняется дещевизной и доступностью, а также способностью его к пассивации. Граница устойчивости железохромистых сплавов соответствует содержанию хрома в сплаве от 11 до 14% (в зависимости от вида агрессивной среды). Стали с таким содержанием хрома называются нержавеющими. Для сталей с содержанием хрома 12—14% особое значение имеет углерод, который образует с хромом карбиды при этом уменьщается содержание углерода в твердом растворе. Для хромистых сталей, содержащих 17% и выше хрома, влияние углерода несколько меньше, так как несмотря на связывание части хрома в карбиды количество его в сплаве остается достаточно высоким (более 12%). [c.97]

В последние годы получают распространение твердые сплавы на основе карбидов хрома. Сплавы группы КХН обладают высокой стойкостью против абразивного износа. Пооколыку карбид хрома отличается [c.168]

Легированные хромом сплавы на никелевой (нихром, нимоник и др.) и кобальтовой (виталиум, стеллит и др.) основе обладают высокими жаростойкостью и жаропроч- [c.80]

Из кислотостойких и жаростойких сплавов на основе никеля в первую ючередь надо остаиовиться на сплавах системы N1—Сг (типа н и х р о-.мов). Диаграмма этой системы приведена на рис. 264. Сплавы никеля с хромом на основе хрома пока не находят применения в качестве кон-(трукционного материала ПО причинз повышенной хрупкости, и поэтому для нас представляет интерес только левая часть диаграммы. [c.538]

Для изготовления аппаратуры, подвергающейся действию коррозионноактивных газов, применяют жаростойкие сплавы. Для придания жаростойкости стали и чугуну в их состав вводят хром, кремний, алюминий применяются также сплавы на основе никеля или кобальта. Защита от газовой коррозии осуществляется, кроме того, насыщением в горячем состоянии поверхности изделия некоторыми металлами, обладающими защитным действием. К таким металлам принадлежат алюминий и хром. Защитное действие этих металлов обусловлено образованием на их поверхиосги [c.554]

Главная масса никеля идет на производство различных сплавов с железом, медью, цинком и другими металлами. Присадка никеля к стали повышает ее вязкость и стойкость против коррозии. Сплавы на основе никеля можно разделить на жаропрочные, магнитные и сплавы с особыми свойствами. Жаропрочные сплавы никеля используются в современных турбинах и реактивных двигателях, где температура достигает 850—900 °С таких температур сплавы на основе железа не выдерживают. К важнейшим жаропрочным сплавам никеля относятся нимоник, инконель, хастеллой. В состав этнх сплавов входит свыше 60% никеля, 15—20% хрома и другие металлы. Производятся также металлоксрамические жаропрочные сплавы, содержащие никель в качестве связующего металла. Эти снлавы выдерживают нагревание до 1100 °С. Широко применяются для изготовления элементов электронагревательных устройств сплавы типа нихром а, простейший из которых содержит 80% никеля и 20% хрома. [c.694]

Регулирование процесса в трубчатых печах достигается изменением температуры на выходе из змеевика, которая в зависимости ют сырья поддерживается в пределах 730—830°. Время контакта в зависимости от сырья изменяется от 0,8 до 1,5 сек. Выше уже указывалось, что с повышением температуры увеличивается степень превраш ения углеводородов, что ведет в свою очередь к росту производительности установок. Однако повышение температуры возможно лишь до известных пределов, определяемых устойчивостью материалов, из которых изготовляются трубы. В зарубежной практике для этих целей применяются сплавы высоким содержанием хрома. Фирма Галф , например, и другие для низкотемпературных секций печи применяют трубы из кислотоупорной стали 18-8, а для высокотемпературной секции — трубы из сплава на основе никеля и хрома 80% N1, 14% Сг и 6% Ре л из кислотоупорной стали 35 N1-20 Сг и 25 К1-20Сг. [c.45]

Наиболее перспективными сплавами для работы в интервале 1000—1400° С являются, по-видимому, сплавы на основе молибдена и ниобия, а для работы при более высоких температурах — сплавы тантала и вольфрама. При температурах выше 600" С тугоплавкие металлы, за исключением хрома и некоторых металлов платиновой группы, интенсивно окисляются (рис. 77) и охруп-чиваются растворяющимся кислородом. [c.117]

Использование кобальта в технике. Кобальт используется как легирующий металл в сталях, придавая им особые свойства (стали нержавеющие, инструментальные, с особыми магнитными свой-стками). Кобальт также является основой жаропрочных сплавов, леп ,юваниь х титаном, хромом, молибденом и другими металлами, Большое количество кобальта иснользуется в производстве сверхтвердых материалов на основе карбидов титана и вольфрама. [c.315]

Первая стадия этого процесса — синтез фталонитрилов — осуществляется при атмосферном давлении в интервале температур 350—480 С при четырехсемикратном избытке аммиака и кислорода. В качестве катализаторов используют окислы металлов переменной валентности, преимущественно на основе пятиокиси ванадия. Применение смеси окислов позволяет повысить активность и несколько улучшить селективность катализаторов. Наиболее часто предлагают использовать смеси окислов ванадия, олова и титана, ванадия и хрома, ванадия и молибдена рекомендуются также смеси окислов ванадия, титана, молибдена и висмута. Катализаторы могут применяться в виде сплавов, совместно осажден ных окислов или наноситься на окись алюминия, карборунд, силикагель, алюмосиликат и др. [c.286]

Окис. гоиие аммиака производят па катализаторе, н качестве которого применяют сетки из сплавов платины с родием или палладием. Находят применение также пеплатиновые катализаторы на основе окислов железа с добавками кобальта и хрома. [c.235]

Цирконий почти не захватывает медленные (тепловые) нейтроны. Это его свойство в сочетании с высокой стойкостью против коррозии и механической прочностью при повышенных температурах делает цирконий и сплавы на его основе одним из главных конструкционных материалов для энергетических атомных реакторов. К важнейшим сплавам циркония относятся циркаллои — сплавы, содержащие небольшие количества олова, железа, хрома и никеля. [c.506]

chem21.info

Сплав на основе хрома

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления прокатных валков, деталей мельниц. Для повышения износостойкости сплава он имеет следующий состав, мас.%: хром 64,0-70,0; углерод 2,6-3,0; цирконий 0,2-0,4; молибден 3,5-4,5; титан 0,1-0,15; бор 0,1-0,15; азот 0,01-0,015; алюминий 0,1-0,15; железо - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии и касается составов сплавов на основе хрома, которые могут быть использованы для изготовления прокатных валков, деталей мельниц.

Известен сплав на основе хрома, содержащий, мас.%: хром 60,0-85,0, углерод 0,1-0,6; цирконий 0,1-1,5; молибден 0,1-5,0; титан 0,01-1,5; бор 0,01-1,5, железо - остальное [1].

Задачей изобретения является повышение износостойкости сплава.

Технический результат достигается тем, что сплав на основе хрома, включающий углерод, цирконий, молибден, титан, бор, железо, дополнительно содержит азот и алюминий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: хром 64,0-70,0; углерод 2,6-3,0; цирконий 0,2-0,4; молибден 3,5-4,5; титан 0,1-0,15; бор 0,1-0,15; азот 0,01-0,015, алюминий 0,1-0,15; железо - остальное.

В таблице приведены составы сплава на основе хрома.

Таблица
Компоненты	Состав, мас.%:
1	2	3
Хром	70,0	66,0	64,0
Углерод	3,0	2,8	2,6
Цирконий	0,4	0,3	0,2
Молибден	4,5	4,0	3,5
Титан	0,1	0,13	0,15
Бор	0,1	0,13	0,15
Азот	0,01	0,013	0,015
Алюминий	0,1	0,13	0,15
Железо	остальное	остальное	остальное
Износ, %	~80	~80	~80
Примечание: за 100% принят износ при сухом трении известного сплава [1] в условиях удельного давления до 100 кгс/см2, скорости скольжения до 5,7 м/с, контртело - чугун серый модифицированный (МСЧ 28-48).

Повышение износостойкости сплава обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Хром обеспечивает повышенную твердость и коррозионную стойкость сплава. Бор стабилизирует карбиды. Молибден упрочняет твердый раствор. В химически связанном состоянии с алюминием и титаном, азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства сплава.

Сплав может быть выплавлен в индукционных печах.

Источники информации

1. JP 2001-073029 А, С22С 27/06, 2001.

Сплав на основе хрома, содержащий углерод, цирконий, молибден, титан, бор, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит азот и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хром	64,0-70,0
углерод	2,6-3,0
цирконий	0,2-0,4
молибден	3,5-4,5
титан	0,1-0,15
бор	0,1-0,15
азот	0,01-0,015
алюминий	0,1-0,15
железо	остальное

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам на основе хрома. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам модификаторов для улучшения свойств отливок из жаропрочных сплавов, применяемых для изготовления паросиловых и газотурбинных установок различного назначения.

Изобретение относится к области металлургии и касается составов на основе хрома, которые могут быть использованы для изготовления прокатных валков, деталей мельниц.

Изобретение относится к области металлургии. .

Изобретение относится к области металлургии и касается составов сплавов, которые могут быть использованы для изготовления деталей дробилок, мельниц, песковых насосов, тормозных устройств и другого.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в промышленности для изготовления штампового инструмента, используемого при деформации труднодеформируемых материалов, в частности жаропрочных сплавов на никелевой и интерметаллидной основах в изотермических условиях.

Изобретение относится к области металлургии, машиностроения и может быть использовано в металлообрабатывающей промышленности в качестве инструмента для высокотемпературной изотермической штамповки.

Изобретение относится к области металлургии, машиностроения и может быть использовано в металлообрабатывающей промышленности. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению сплавов для изготовления инструмента для обработки материалов давлением, и может быть использовано в металлообрабатывающей промышленности для горячей изотермической штамповки жаропрочных сплавов.

Изобретение относится к области цветной металлургии и предназначено для изготовления изделий, работающих при температурах до 1100-1300oC в окислительных газовых средах, например для изготовления горячих штампов или деталей горячего тракта газотурбинных и других двигателей.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления деталей песчаных насосов, мельниц

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 таких заготовок. Для достижения технического результата упрочненные заготовки из сплава Х65НВФТ на основе хрома подвергают разупрочняющей термической обработке, включающей отжиг при 900°C с изотермической выдержкой в течение 16 часов, медленное, со скоростью 30-50°C/час, охлаждение после изотермической выдержки до 650-550°C, а затем на воздухе. 1 табл., 1 ил., 1 пр.

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 и охлаждают в масло. Указанная термическая обработка обеспечивает получение крупнозернистой однофазной структуры. 1 табл., 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к элементу скольжения двигателя внутреннего сгорания. Элемент скольжения двигателя внутреннего сгорания включает основу и покрытие, полученное посредством термического напыления порошка, содержащего, мас.%: от 55 до 75 Cr, от 3 до 10 Si, от 18 до 35 Ni, от 0,1 до 2 Мо, от 0,1 до 3 C, от 0,5 до 2 B и от 0 до 3 Fe. Повышаются трибологические свойства поршневых колец. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

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 - остальное. Отношение содержания хрома к сумме содержаний никеля и железа Cr/(Ni+Fe) составляет от 1,5 до 2. Сплав характеризуется высокой пластичностью при температуре горячей деформации. Расширяется температурный диапазон работы нагруженных конструкций за счет повышения температуры перехода от диффузионной к высокотемпературной ползучести. 2 ил., 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии, а именно к вакуумно-индукционной выплавке сплава на основе хрома. Для повышения горячей пластичности используют жаропрочный сплав, содержащий, в мас. %: никель 31-33, вольфрам 1-3, ванадий 0,1-0,4, титан 0,05-0,3, алюминий + кремний не более 0,2, кислород не более 0.08, азот не более 0,04, железо не более 0,5, углерод не более 0,08, хром - остальное и имеющий в литом состоянии структуру, не содержащую эвтектики. Для обеспечения высокого качества слитка из указанного сплава и повышения выхода годного металла за счет исключения подкорковых пузырей на поверхности слитка и уменьшения усадочной раковины, а также повышенной пластичности сплава при последующей горячей пластической деформации в вакуумную электрическую печь загружают шихту, состоящую из чистых исходных материалов: электролитически рафинированного хрома, никеля вольфрама, ванадия, титана, микролегирующих добавок для раскисления и модифицирования сплава, расплавляют шихту и полученный расплав металла разливают в изложницы при температуре 1550-1570°С. 2 н. п. ф-лы, 4 табл., 6 ил., 1 пр.

Изобретение относится к алюминотермическому получению сплава на основе хрома. Шихта содержит окись хрома, алюминий, окислитель в виде натрия бихромата и хромового ангидрида, гидроокись кальция с содержанием углерода не более 0,2 мас.%, соль поваренную, известь с содержанием углерода не более 0,2 мас.%, известь с содержанием углерода не более 0,5 мас.%, концентрат плавиковошпатовый и распыленный воздухом порошок железный. В смесительный барабан загружают натрия бихромат и гидроокись кальция с содержанием углерода не более 0,2 мас.%, затем загружают окись хрома, алюминий, хромовый ангидрид, соль поваренную и известь с содержанием углерода не более 0,2 мас.%, перемешивают, ведут плавку полученной смеси в горне, при этом после проплавления 50-75% смеси в горн на поверхность расплава загружают железный порошок, за 2-4 минуты до окончания плавки на колошник загружают известь с содержанием углерода не более 0,5 мас.%, после плавки производят слив в изложницу 30-40% шлака для образования гарнисажа, а на оставшийся в горне жидкий шлак загружают концентрат плавиковошпатовый и после его растворения сливают шлак и металл под слой шлака в изложницу. Обеспечивается стабильность выхода качественного сплава на основе хрома с содержанием железа 5 мас.%. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к способу получения сплавов, состоящих из титана, железа, хрома и циркония, из водной суспензии частиц руд, содержащих соединения этих элементов, и устройству для его осуществления. Способ включает размещение исходного материала в устройстве, генерацию в нем физических полей, восстановление металлов с накоплением конечного продукта и выгрузку его из устройства. При этом сплав формируют в виде кольцевого столбчатого кристаллического образования в виде сплава, состоящего из перечисленных выше металлов. В качестве воздействующих на используемое сырье физических полей используют реечные магнитные поля. Восстановление осуществляют при подаче к сырью и его слоям струй сжатого атмосферного воздуха с компонентом–восстановителем, в качестве которого используют углерод, присутствующий в составе образующих струи. Техническим результатом является упрощение процесса и высокая эксплуатационная надежность устройства. 2 н.п. ф-лы, 5 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления деталей, работающих при высоких температурах. Для повышения сопротивления ползучести и увеличения длительной прочности при 900-1100°C за счет повышения сопротивления зернограничному проскальзыванию сплав на основе хрома содержит, мас. %: никель 31,0-33,0, вольфрам 1,0-3,0, ванадий 0,1-0,4, титан 0,05-0,3, тантал 0,05-0,2, ниобий 0,05-0,2, гафний 0,05-0,2, цирконий до 0,05, примеси, каждая: азот 0,03, кислород 0,04, углерод 0,06, (алюминий + кремний) 0,2. Выплавку указанного сплава проводят в вакуумной печи с использованием шихты, состоящей из чистых исходных материалов, с разливкой в подогретые изложницы и охлаждением изложниц с расплавом с заданной скоростью. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления прокатных валков, деталей мельниц

www.findpatent.ru

Сплав на основе хрома

Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам на основе хрома. Может использоваться для легирования азотом хромсодержащих сталей. Сплав содержит, мас.%: азот 6,0-14,0, железо 0,01-40,0, кислород не более 0,35, углерод не более 0,20, хром - остальное. Плотность сплава составляет 5,9-7,2 г/см3. Использование сплава позволяет выплавлять высокоазотистые стали при его минимальном расходе с высокой степенью усвоения азота расплавом. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Настоящее изобретение относится к металлургии, а именно к азотсодержащим сплавам на основе хрома, предназначенным для легирования азотом хромсодержащих сталей и сплавов на основе никеля и кобальта.

В современной металлургии азот, являясь дешевым и исключительно эффективным легирующим элементом, используется при выплавке большого класса сталей самого различного назначения от коррозионностойких и жаропрочных до строительных электротехнических и др., а также суперсплавов на никелевой и кобальтовой основе и чугунов. Для введения азота в расплав применяют различные технологии. При выплавке сталей и сплавов в конвертерах, а также дуговых и индукционных электропечах возможно использование газообразного азота при обычном либо повышенном давлении. Известно также использование для азотирования стали различных азотсодержащих химикатов, таких как цианамид кальция, аммиачная селитра и др. Однако основным способом азотного легирования остается применение специально полученных азотированных лигатур. В настоящее время при выплавке высокоазотистых сталей и сплавов предпочтение отдается азотсодержащим лигатурам на основе марганца, хрома, ванадия и кремния. Причем азотсодержащие легирующие материалы на хромистой основе преимущественно предназначены для выплавки нержавеющих сталей аустенитного и аустенитно-ферритного классов. А также суперсплавов на никелевой и кобальтовой основе.

Известные в настоящее время азотсодержащие легирующие сплавы на основе хрома представлены низкоуглеродистым азотированным феррохромом различного состава и качества (Ферросплавы: Справочное издание Мизин В.Г., Чирков Н.А., Игнатьев B.C., Ахманаев С.И., Поволоцкий В.Д. - М.: Металлургия, 1992, с.55-60). Низкоуглеродистый азотированный феррохром известен в двух качественно отличающихся модификациях: плавленый и спеченный. В первом случае сплав характеризуется высокой плотностью (около 7 г/см3), но при этом концентрация азота в нем не превышает 2,0-3,0%. Во втором случае содержание азота может достигать 8-10%, однако плотность таких спеков невысока и составляет 4-5 г/см3.

Известен, например, азотсодержащий феррохром, представляющий собой пористый спеченный материал, включающий 50-90% Cr, 1-6% Si, 0,5-7,0 N, не более 0,25 С и железо - остальное (Патент США №2797156, Nitrogen-bearing ferrochromium, Н.Кл. 75-28, опубл. 25.06.1957 г.). В таком феррохроме отношение азота к углероду составляет 20÷1. Из-за низкой плотности и сравнительно невысокой концентрации азота расход такого сплава при выплавке стали будет значительным. Наряду с низкой плотностью плохому усвоению азота будет способствовать и относительно большая концентрация углерода. Высокая концентрация углерода, кроме того, не позволяет использовать этот сплав при выплавке сплавов никеля и кобальта, а также нержавеющих сталей с азотом, отличающихся особо низким содержанием углерода.

Известен другой азотсодержащий легирующий сплав на основе хрома (патент Германии №1558500, Gesinterte stickstoffhaltige Vorlegierungen far das Legieren von Stahl, М.Кл. С22С 33/02, C22C 35/00, опубл. 1.07.1971 г.). Спеченные азотсодержащие сплавы для легирования стали в соответствии с указанным патентом имеют пористость в пределах 40-50%. Азотированный низкоуглеродистый феррохром с 66,5-67,1% Cr и менее 0,1% С содержит 6,4-6,7% N и имеет плотность 3,5-4,2 г/см3. Низкая плотность такого сплава и относительно невысокая концентрация азота при его использовании для выплавки стали приводят к низкой степени усвоения азота и большому расходу самого легирующего материала.

Азотированный феррохром исключительно высокой плотности (˜7 г/см) описан в монографии Рысса М.А, «Производство ферросплавов». (М.: Металлургия, 1985, 344 с.). Слиток плавленого азотированного феррохрома содержит 2,0-2,7% азота. При выплавке стали с использованием такой лигатуры достигается практически 100% усвоение азота расплавом. Однако низкая концентрация азота приводит к его повышенному расходу. Особенно ярко этот недостаток проявляется в производстве высокоазотистых нержавеющих сталей, концентрация азота в которых достигает от 0,2-0,3% до 0,6-0,7%.

Плавленый азотированный феррохром со сравнительно высоким содержанием азота разработан авторами изобретения по авторскому свидетельству СССР №589219 «Способ получения литого азотированного ферросплава». М.Кл. С21С 7/00, опубл. 25.12.1977 г. Этот сплав имеет высокую плотность и содержит 4,5-6,0% N. Основным недостатком такого материала является неприемлемо высокая концентрация в нем кислорода, достигающая несколько процентов при сравнительно невысоком содержании азота. Известно, что наличие в азотсодержащих лигатурах повышенного количества кислорода препятствует усвоению азота расплавом.

В качестве прототипа предлагаемого изобретения выбрано техническое решение в соответствии с авторским свидетельством СССР №703596 «Сплав для легирования», М.Кл. C22C 35/00, опубл. 15.12.1979 г., как наиболее близкое по достигаемому результату. Сплав-прототип представляет собой спеченный азотсодержащий материал, основным компонентом которого является хром (30-80%). Концентрация азота в спеках высока и может регулироваться в широких пределах (10-17%). Использование предлагаемой лигатуры позволяет выплавлять высокоазотистые хромистые стали при сравнительно высокой степени усвоения азота. К недостаткам сплава-прототипа следует отнести то, что высокая концентрация азота в нем обеспечивается повышенным содержанием алюминия (5-30%) и кремния (0,1-10%). Являясь сильными нитридообразующими элементами, они способствуют лучшему усвоению азота стальным расплавом. Следовательно, в результате использования сплава-прототипа высокая концентрация азота в стали сопровождается повышенным содержанием в ней алюминия и/или кремния. В то же время известно, что в высокоазотистых хромсодержащих сталях, в особенности нержавеющих, количество алюминия и кремния строго ограничено. Связано это с тем, что образование нитридов алюминия и кремния резко снижает их эксплуатационные свойства, особенно вязкостные. Вследствие того, что сплав для легирования в соответствии с изобретением-прототипом является спеченным порошковым материалом, он имеет низкую плотность. Более низкой плотности способствует наличие в сплаве таких элементов, как алюминий и кремний, в виде соответствующих нитридов AlN и Si3N4. Как алюминий и кремний, так и их нитриды обладают весьма низкой плотностью. Поэтому для введения в стальной расплав лигатуры с низкой плотностью становится необходимым использование специальных приемов их принудительного погружения. Это приводит к существенному удорожанию самой технологии азотирования. Следует также отметить, что сплав-прототип не может быть использован при выплавке азотсодержащих сплавов на основе никеля и кобальта.

Таким образом, анализ имеющихся в настоящее время публикаций показывает, что до сих пор не разработан азотсодержащий легирующий сплав на основе хрома, который обеспечивал бы максимальную степень усвоения азота и при минимальном его расходе и позволял бы выплавлять высокоазотированные стали и сплавы на основе никеля и кобальта.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является решение задачи создания азотсодержащего легирующего сплава на основе хрома, который позволял бы выплавлять высокоазотистые стали и сплавы при минимальном его расходе с максимальной степенью усвоения азота расплавом.

Задача решается тем, что предлагается легирующий сплав на основе хрома, сочетающий максимальную плотность с высоким содержанием азота, а именно предлагается сплав на основе хрома, имеющий плотность 5,9-7,2 г/см3 и содержащий 6,0-14,0% азота. Кроме того, предлагаемый сплав содержит железо в пределах 0,01-40,0%, а количество кислорода и углерода ограничено соответственно 0,35% и 0,20%. Причем предпочтительным вариантом решения поставленной задачи является сплав на основе хрома, содержащий 8-12% N, 0,2-28% Fe и не более 0,15% О и 0,08% С и имеющий плотность 6,4-7,0 г/см3.

В системе хром-азот существует два нитрида: мононитрид хрома CrN и полунитрид Cr2N. При обычных условиях (давление 0,1 МПа и температура 298 К) высший нитрид содержит 21,2% N и практически не имеет области гомогенности, в то время как в низшем нитриде при тех же условиях концентрация азота может изменяться в пределах 11,3-11,8% N. Следовательно, чем выше содержание азота в металлическом хроме, тем с большей вероятностью в нем будет образовываться нитрид эквиатомного состава. Мононитрид хрома соединение термически неустойчивое, он начинает разлагаться при нагреве свыше 1100°С. Полунитрид, напротив, стоек вплоть до температуры плавления (˜1700°С).

Известно, что в высокоазотистых спеченных сплавах на основе хрома азот преимущественно представлен мононитридом хрома. Плавленые сплавы хрома с азотом состоят главным образом из твердого раствора в хроме (или феррохроме).

Решить задачу получения азотсодержащего легирующего сплава на основе хрома, сочетающего высокую плотность плавленых сплавов с максимальной концентрацией азота спеченных сплавов, весьма неожиданно удалось решить путем создания сплава на базе полунитрида хрома Cr2N. Исследования, проведенные в лабораторных условиях, показали, что получить высокоплотные материалы с максимальным содержанием азота можно только при условии, что продукт будет содержать более 60% низшего нитрида хрома Cr2N. Причем наилучшие результаты достигаются при содержании в сплаве не менее 80% Cr2N. Для того, чтобы гарантировать в продукте концентрацию полунитрида хрома в указанных пределах, оказалось достаточным, чтобы предлагаемый сплав на основе хрома содержал азот в пределах от 6 до 14%. Рентгенофазовый анализ сплавов с такой концентрацией азота показал, что наряду с фазой Cr2N продукт включает такие фазы, как мононитрид хрома CrN и твердый раствор азота в хроме. Обе эти фазы снижают температуру плавления полунитрида хрома, образуя с ним эвтектические структуры и способствуя тем самым лучшему растворению сплава в стальном расплаве.

Увеличение содержания железа в предлагаемом хромоазотистом сплаве способствует стабилизации фазы Cr2N. Известно, что в мононитриде хрома CrN железо практически не растворяется, в то время как в полунитриде хрома железо образует фазу (Cr,Fe)2N в широком диапазоне изменения соотношения компонентов. Наряду со стабилизацией низшего нитрида хрома и расширением области его существования, увеличение содержания железа приводит к значительному снижению температуры плавления сплава. Если минимальная температура плавления сплава в системе Cr-N составляет 1640°С, то в тройной системе Cr-Fe-N она уже опускается ниже 1400°С. Кроме того, железо заметно повышает плотность предлагаемого легирующего сплава на основе хрома. Если плотность хрома составляет 7,19 г/см3, а плотность его нитридов CrN и Cr2N равна соответственно 6,51 и 6,14 г/см3, то для железа его величина равняется 7,86 г/см3. Таким образом, введением железа в двойной сплав Cr-N достигается увеличение его плотности с 6,0-6,5 г/см3 до 6,9-7,2 г/см3.

Многочисленными исследованиями процесса легирования азотом сталей и сплавов с помощью азотсодержащих лигатур, в том числе на основе хрома, было показано, что на степень усвоения азота сильное влияние оказывают различные примеси. Эти результаты подтверждаются большим опытом промышленного производства высокоазотистых сталей с применением различных легирующих сплавов. Состав и количество таких примесей определяется составом используемого сырья и технологией производства исходного сплава, используемого для производства азотсодержащих лигатур. Применительно к азотсодержащему легирующему сплаву на основе хрома, предлагаемому по настоящему изобретению, было определено, что количество кислорода в нем должно быть ограничено 0,35%, а углерода - 0,20%. Предпочтительным является еще более низкое содержание этих примесей: кислорода менее 0,15%, углерода менее 0,08%.

Минимальное количество азота в предлагаемом сплаве выбрано в количестве 6,0%. Сплав с меньшим содержанием азота при выплавке стали использовать нецелесообразно, так как вполне очевидно, что при этом будет расти удельный расход азотсодержащей лигатуры. Кроме того, дальнейшее снижение количества азота приводит к росту температуры плавления сплава. Происходит это вследствие того, что в нем снижается доля фазы на основе Cr2N и увеличивается доля фазы на основе металлического хрома, температура плавления которого превышает 1900°С. Максимальная концентрация азота в новом сплаве ограничена 14,0 процентами. При большем его содержании в продукте растет доля термически неустойчивого мононитрида хрома. Исследования показали, что при содержании в предлагаемом сплаве нитрида CrN свыше 25% начинает заметно снижаться степень усвоения азота стальным расплавом. Кроме того, будучи самой легкой из фаз, которые образуется в сплаве на основе хрома, мононитрид снижает его плотность, что дополнительно способствует более низкому уровню поглощения азота.

Максимальная концентрация железа в предлагаемом сплаве ограничена 40,0%. При большем количестве железа становится затруднительным получить материал с выбранными в изобретении пределами по азоту 6,0-14,0%, сохраняя при этом оптимальный фазовый состав. А именно в сплаве должно содержаться не менее 60% полунитрида хрома Cr2N и/или двойного нитрида (Cr,Fe)2N.

Плотность предлагаемого сплава на основе хрома выбрана из условия необходимости максимально приблизить его плотность к плотности жидкой стали. При плотности большей, чем предлагается в настоящем изобретении, возникает опасность оседания лигатуры на дно стальной ванны и последующего неполного ее растворения. Использовать плотность меньше, чем 5,9 г/см3, также нецелесообразно. Сплавы с низкой плотностью не полностью погружаются в расплав, при этом не только снижается степень усвоения азота, но и возникает опасность частичного окисления хрома. Некоторые примеры выполнения предлагаемого изобретения представлены в таблице.

Наряду с кислородом и углеродом предлагаемый сплав может содержать и другие примеси. Так как сырьем для получения нового сплава могут служить практически любые марки металлического хрома, а также низкоуглеродистого феррохрома, то количество и состав примесей будут определяться технологией производства этих сырьевых материалов. Хромистые сплавы обычно получают восстановлением алюминием, кремнием, кальцием и углеродом, а также электролизом. Поэтому предполагаемый сплав на основе хрома может содержать такие примеси, как Si, Al, Ca, S, Р, а также другие сопутствующие металлические и неметаллические компоненты. Однако, в любом случае, для того, чтобы не ухудшить качество азотсодержащей лигатуры, суммарное количество всех примесных элементов не должно превышать 3,5%.

Высокая концентрация азота в предлагаемом сплаве на основе хрома в сочетании с максимальной плотностью и исключительно высокой чистотой по примесям делают новый материал универсальной высокоэффективной лигатурой, которую можно применять как при выплавке высокоазотистых хромистых сталей, так и при получении суперсплавов на основе никеля и кобальта.

Новый сплав был испытан при выплавке высокоазотистой стали 12Х18АГ18, используемой для изготовления бандажных колец турбогенераторов. Сталь выплавлялась в лабораторной индукционной печи объемом 0,2 т. Легирующий сплав задавался в печь из условия получения в металле 0,7% азота. Было испытано два сплава, состав и свойства которых приведены в таблице, примеры 2 и 5; на каждый состав лигатуры было проведено по три опытных плавки. Степень усвоения азота из сплавов составила 95,6-99,1%.

Таблица
№/№ п/п	Массовое содержание элементов, %	Массовая доля Cr2N и/или (Cr,Fe)2N	Плотность, г/см3
N	Fe	С	O	Cr
1	6,0	40,0	0,20	0,18	основа	65,0	7,2
2	8,0	22,0	0,10	0,05	основа	80,0	7,0
3	9,3	0,1	0,005	0,008	основа	95,0	6,8
4	12,0	8,5	0,008	0,12	основа	85,0	6,4
5	10,2	28,0	0,007	0,15	основа	99,0	7,1
6	14,0	0,01	0,01	0,35	основа	60,0	5,9

1. Сплав на основе хрома для легирования азотом хромсодержащих сталей, содержащий азот, хром, железо и примеси, отличающийся тем, что в качестве примесей он содержит кислород и углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%: