CS231947B1 - Žáruvzdorná slitina - Google Patents

Abstract

Vynález se týká žáruvzdorné slitiny, zejména pro odstředivé lité trubky používané k dlouhodobému pracovnímu zatíženi při teplotách 850 až 1 150 °C jako pecní válce v průběžných žíhecích pecích, pecní hořáky a jiné tepelně namáhané součásti zařízení metalurgického a petrochemického průmyslu. Žáruvzdorná slitina obsahuje v množství podle hmotnosti 23,0 až 25,0 % chrómu, 20,0 až 22,0 % niklu, 1,0 až 1,5% křemíku, do 0,5 % manganu, 0,05 až 0,2 % titanu a 0,30 až 0,40 % uhlíku a její podstata spočívá v tom, že obsahuje 2,3 až 4,0 % hliníku a obsah fosforu je omezen na množství do 0,04 %, obsah síry na množství do 0,04 % a obsah mědi na množství do 0,3 %·

Description

Vynález ee týká žáruvzdorná slitiny, zejména pro odstředivá lité trubky, obsahující železo, chrom a nikl jako základ, dále křemík, mangan, titan, hliník a uhlík, používané k dlouhodobému pracovnímu zatížení při teplotách 850 až 1 150 °C jako pecní válce v průběžných žihacích pecích, pecní hořáky a jiné tepelné namáhané součásti zařízení metalurgického a petrochemického průmyslu.

Jsou známé a pro tyto účely používané slitiny, například slitina o hmotnostním složení 23,0 až 25,0 % chrómu, 20,0 až 22,0 % niklu, 1,0 až 1,5 % křemíku, do 0,5 % manganu, 0,05 až 0,2 % titanu, 0,30 až 0,40 % uhlíku a 1,0 až 1,5 % hliníku. Jako přímési může slitina obsahovat do 0,04 % síry a do 0,04 % fosforu.

Odstředivé lité trubky z této slitiny se používají například na pecní válce průběžných žihacích pecí pracující při teplotě 850 až 950 °C.

Nedostatkem pecních válců z této slitiny je jejich malé životnost a dále, že vlivem pracovní teploty a styku s žíhaným materiálem dochází na jejich povrchu k tvorbě nelepenin, které zejména u žíhaných materiálů o menší tlouštce způsobují vznik protlaků a tím znehodnocení hutních výrobků.

Tím rovněž dochází k časté odstávce pece a válce je nutno buá vyměnit nebo přebrouait.

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny žáruvzdornou slitinou zejména pro odstředivě lité trubky, která kromě železa a obvyklých doprovodných prvků obsahuje v množství podle hmotnosti 23,0 až 25,0 % chrómu, 20,0 až 22,0 % niklu, 1,0 až 1,5 % křemíku, stopy až 0,5 % manganu, 0,05 až 0,2 % titanu a 0,30 až 0,40 % uhlíku. Podstata vynálezu spočívá v tom, že žáruvzdorná slitina obsahuje 2,3 až 4,0 % hliníku a obsah fosforu je omezen na množství stopy až 0,04 %, obsah síry na množství stopy až 0,04 % a obsah mědi na množství stopy až 0,3 %.

Podstatou tvorby nálepenin jsou eutektické aněsi kovových kysličníků, vyznačující se relativně nízkou teplotou tavení. Tyto směsi se nacházejí při pracovních teplotách v plastickém stavu, což umožňuje jejich nalepení na povrch pecních válců. Zvýšený obsah hliníku, který se vyznačuje vysokou aktivitou ke kyslíku, způsobuje vznik AljO-j, kteiý omezuje vznik ostatních kovových kysličníků a tím tvorbu nálepenin. Zvýšený obsah hliníku rovněž způsobuje za provozních podmínek jeho vylučování k povrchu pecních válců, kde vytváří velmi odolnou ochrannou vrstvičku, která zvyšuje životnost dlouhodobě tepelně namáhaných částí z odstředivě litých trubek.

Vyšší mechanické hodnoty jsou vyjádřeny v tabulce 1.

Jako příklady chemického složení žáruvzdorné slitiny podle vynálezu uvádíme:

Přikladl žáruvzdorná ocel měla toto složení vyjádřené v % hmotnosti: 23,54 % chrómu, 21,08 % niklu, 1,24 % křemíku, 0,33 % manganu, 0,33 % uhlíku, 0,18 % titanu, 3,62 % hliníku,

0,008 % síry, 0,016 % fosforu, stopy mědi a zbytek železo.

Příklad 2

23,83 % chrómu, 21,21 % niklu, 1,43 % křemíku, 0,34 % manganu, 0,37 % uhlíku, 0,19 % titanu, 3,05 % hliníku, 0,009 % síry, 0,018 fosforu a stopy mědi a zbytek železo.

Příklad 3

23,69 % ohromu, 21,38 % niklu, 1,03 % křemíku, 0,32 % manganu, 0,31 % uhlíku, 0,08 % titanu, 2,99 % hliníku, 0,008 % síry, 0,017 fosforu, stopy médi a zbytek železo.

Tavení žáruvzdorné oceli se provádí na středofrekventní indukční peci se zásaditou vyzdívkou. Vsázka sestávala z uhlíkatého šrotu, ferochrómu a katodového niklu. TSsně před odpichem je nutné přisadit do pece ferotitan na zjemnění zrna a hliník.

žáruvzdorná ocel je zkoušena dlouhodobé v provozních podmínkách. Provedená zkoušky provozních vlastností oceli podle vynálezu ukazuji, že je technologicky výhodným materiálem pro výrobu pecních válců a naznačuje možnosti dalšího využití pro pecní hořáky a jiné tepelně namáhané části vyráběné z odstředivě litých trub.

Tabulka ,

Mechanické vlastnosti ocelí podle vynálezu a známé oceli

ocel	mez kluzu Re [MPe]	pevnost Rm [MPej	tažnost a5C%1
oceli podle vynálezu v příkladech č. 1	282	642	28,8
2	278	547	20,0
3	270	561	29,3
známá ocel	245	44,	5,0

Vzhledem k vyrovnanému obsahu prvků v příkladných žáruvzdorných ocelích lze konstatovat, že vliv zvýšeného obsahu hliníku na mechanické hodnoty, a to hlavně na tažnost, je značný.

Claims (1)

1. žáruvzdorná slitina zejména pro odstřediví lité trubky, které kromě železa a obvyklých doprovodných prvků obsahuje v množství podle hmotnosti 23,0 až 25,0 % chrómu, 20,0 až 22,0 % niklu, 1,0 až 1,5 % křemíku, stopy až 0,5 % manganu, 0,05 až 0,02 % titanu a 0,30 až 0,40 % uhlíku, vyznačená tím, že obsahuje 2,3 až 4,0 % hliníku a obsah fosforu je omezen na stopy až 0,04 %, obsah síry na množství stopy až 0,04 % a obsah mědi na množství stopy až 0,3 %.