PL233674B1 - Staliwo chromowo-niklowe o podwyzszonej odpornosci na scieranie - Google Patents
Staliwo chromowo-niklowe o podwyzszonej odpornosci na scieranie Download PDFInfo
- Publication number
- PL233674B1 PL233674B1 PL417810A PL41781016A PL233674B1 PL 233674 B1 PL233674 B1 PL 233674B1 PL 417810 A PL417810 A PL 417810A PL 41781016 A PL41781016 A PL 41781016A PL 233674 B1 PL233674 B1 PL 233674B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- max
- chromium
- cast steel
- nickel
- abrasion resistance
- Prior art date
Links
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 title claims description 19
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 title claims description 11
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 15
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- -1 niobium carbides Chemical class 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest staliwo chromowo-niklowe, które może być stosowane do wyrobu elementów i części maszyn pracujących w warunkach korozyjnych w połączeniu ze zużyciem ściernym.
Do otrzymywania odlewów elementów i części maszyn, od których wymagana jest podwyższona odporność na ścieranie w warunkach korozyjnych stosuje się staliwo chromowo-niklowe LH18N9 wg normy PN-EN 102134:1999 i jego modyfikacje - z dodatkami niektórych pierwiastków, których przykładowe składy chemiczne podano w poniższej tabeli.
| Oznaczenie staliwa | Skład chemiczny [% masowe] | |||||||
| C maks. | Mn maks. | Si maks. | P maks. | S maks. | Cr maks. | Ni maks. | inne | |
| O0H18N1O | 0,03 | 2,00 | 0,80 | 0,045 | 0,03 | 17,0 - 19,0 | 10,0- 12,5 | - |
| 0H18N9 | 0,07 | 2,00 | 0,80 | 0,045 | 0,03 | 17,0- 20,0 | 9,0- 11,0 | - |
| 1H18N9 | 0,15 | 2,00 | 1,00 | 0,045 | 0,03 | 17,Ο- Ι 9,0 | 8,0- 10,0 | N w ilości maks. 0,11 |
| 0H18N10T | 0,08 | 2,00 | 0,80 | 0,045 | 0,03 | 17,Ο- Ι 9,0 | 9,0- 11,0 | Ti w ilości 5x%C |
| 1H18N10T | 0,10 | 2,00 | 0,80 | 0,045 | 0,03 | 17,0- 18,5 | 10,0- 11,0 | Ti w ilości 5x%C |
Jednym z najpopularniejszych gatunków kwasoodpornej stali nierdzewnej jest gatunek 0H18N9, który stosowany jest w bardzo szerokim zakresie, między innymi na: wymienniki ciepła, reaktory, chłodnice, kondensatory, zbiorniki, rurociągi przesyłowe, autoklawy, pasteryzatory, cysterny przewozowe w przetwórniach żywności, mleczarniach, browarach, w przemyśle celulozowo-papierniczym, spożywczym czy chemicznym na urządzenia stykające się z roztworami zasadowymi.
Z polskiego opisu patentowego PL 230940 znane jest staliwo chromowo-niklowe o podwyższonej odporności na ścieranie, zawierające wagowo: C maks. 2,0%, Mn maks. 2,5%, Si maks. 1,50%, P maks. 0,05%, S maks. 0,05%, Cr 15,0-21,0%, Ni 7,0-13,00%, Mo maks. 2,0%, reszta Fe i nieuniknione zanieczyszczenia, które charakteryzuje się tym, że zawiera Ti w ilości wagowej 1,0-10,0%.
Znany jest z opisu patentowego PL 215332 sposób otrzymywania staliwa przeznaczonego na odlewy kwasoodporne, które zawiera wagowo: 16,0-25,5% chromu, 2,5-14,0% niklu, do 3,0% miedzi, do 2,0% manganu, do 1,0% krzemu, do 0,30% niobu, do 0,25% azotu, do 0,035% węgla, do 0,030% fosforu, do 0,020% siarki oraz żelazo i nieuniknione zanieczyszczenia.
W zgłoszeniu patentowym TW200920860 ujawniono skład stopu odpornego na korozję i ścieranie, który zawiera masowo: 0,5-2,0% węgla, 2,5-4,5% krzemu, maks. 10% manganu, 15-31% chromu, 0-16% niklu, maks. 7% miedzi, maks. 10% molibdenu, 0,5-3,5% boru oraz 0-8% niobu + wanadu, reszta żelazo.
Ze zgłoszenia patentowego JPS609861 znane jest staliwo o wysokiej wytrzymałości i odporności na korozję w wysokiej temperaturze, które zawiera masowo: 0,2-0,7% węgla, 0,3-2,0% krzemu, 0,3-2,0% manganu, 5-20% niklu, 15-30% chromu, 0,3-2,0% niobu, 0,1-0,7% azotu oraz 0,05-2% pierwiastków ziem rzadkich, reszta żelazo.
W zgłoszeniu patentowym JPS59229470 ujawniono skład staliwa na odlewy, stosowanego w warunkach korozyjnych i działania wysokiej temperatury. Zawiera ono masowo: 0,65-2% węgla, 0,1-3%
PL 233 674 Β1 krzemu, 0,1-2% manganu, 25-39% chromu, 7-25% niklu, 0,1-10% wolframu, 0,1-10% molibdenu, 0,01-4,5% tytanu, 0,01-4,5% aluminium, 1-10% kobaltu, jeden lub dwa pierwiastki wybrane spośród: azotu, niobu, tantalu, cyrkonu, reszta żelazo i nieuniknione zanieczyszczenia.
Ponadto znane jest z europejskiego zgłoszenia patentowego EP2258883 austenityczne staliwo żaroodporne, zawierające masowo: 0,3-0,6% węgla, 1,1-2,0% krzemu, do 1,5% manganu, 17,5-22,5% chromu, 8-13% niklu, 1,5-4,0% co najmniej jednego wybranego pierwiastka spośród wolframu i molibdenu <W+2Mo), 1-4% niobu, 0,01-0,5% siarki, reszta żelazo i nieuniknione zanieczyszczenia.
Z kolei w chińskim zgłoszeniu patentowym CN104593692 ujawniono skład austenitycznego staliwa żaroodpornego, zawierającego masowo: 0,1-0,6% węgla, 0,1-0,5% azotu, 0,4-1,5% krzemu, poniżej 1,5% manganu, 17,5-22,5% chromu, 8-13% niklu, poniżej 5,0% wolframu, poniżej 6,5% molibdenu, 1,0-3,0% niobu, reszta żelazo i nieuniknione zanieczyszczenia, w tym poniżej 0,03% siarki, poniżej 0,04% tlenu i poniżej 0,05% aluminium.
Celem wynalazku było opracowanie składu staliwa chromowo-niklowego, z którego wykonane elementy mogłyby pracować w warunkach korozyjnych w połączeniu ze zużyciem ściernym.
Istota staliwa chromowo-niklowego o podwyższonej odporności na ścieranie, zawierającego masowo: maks. 2,0% węgla, maks. 2,5% manganu, maks.1,50% krzemu, maks. 0,05% fosforu, maks. 0,05% siarki, 15,0-21,0% chromu, 7,0-13,0% niklu, maks. 2,0% molibdenu, niob, reszta Fe i nieuniknione zanieczyszczenia, polega na tym, że zawartość niobu wynosi 5,4-10,0% masowych.
Wprowadzenie w procesie metalurgicznym do ciekłego metalu niobu powoduje wytworzenie w kąpieli pierwotnych węglików niobu, które po zakrzepnięciu utworzą strukturę składającą się z osnowy chromowo-niklowego austenitu i pierwotnych węglików niobu równomiernie w niej rozmieszczonych.
Na rysunku przedstawiono zależność ubytku masy próbek od czasu ich ścierania. Wykres przedstawia przebieg zmian zużycia dla próbek w stanie po odlaniu ze staliwa o składzie N1 .przedstawionego w tabeli, oraz dla porównania próbek wykonanych ze staliwa oznaczonego 0H18N9 wg normy PN-EN 10213-4:1999.
Przykładowe składy chemiczne staliwa o podwyższonej odporności na ścieranie, według wynalazku, podano w poniższej tabeli.
| Oznaczenie staliwa | Skład chemiczny [% masowe] | ||||||||
| C | Mn | Si | P | S | Cr | Ni | Mo | Nb | |
| N2 | 0,8 | 1.3 | 0,9 | 0,04 | 0,01 | 16,8 | 11,6 | 1,5 | 9,3 |
| N22 | 0,53 | 1,25 | 0,7 | 0,04 | 0,015 | 17,6 | 10,3 | 1,3 | 5,4 |
Staliwo według wynalazku po odlaniu ma strukturę składającą się z osnowy chromowo-niklowego austenitu i pierwotnych węglików niobu równomiernie w niej rozmieszczonych. Możliwa niewielka ilość wydzielonego cementytu stopowego rozpuszcza się po operacji przesycania, tak że po obróbce cieplnej jego mikrostruktura składa się z osnowy austenitycznej i pierwotnych węglików niobu równomiernie w niej rozmieszczonych.
Mikrotwardość osnowy w stanie lanym wynosi 295^-305 μΗν i jest wyższa w porównaniu z gatunkiem 0H18N9 wg normy PN-EN 10213-4:1999, dla którego w stanie lanym wynosi 260 μΗν.
W celu zbadania odporności na zużycie próbki poddano badaniu w maszynie Millera. Próbki umieszczono w uchwytach urządzenia i poddano je obciążeniu stałą siłą i ścieraniu w mieszaninie wody i węglika krzemu w proporcji 1:1. Wykonano szesnastogodzinne próby ścierania w 4 cyklach, przy czym co cztery godziny próbki ważono, a na podstawie otrzymanych wyników ubytku masy sporządzono krzywe zużycia badanych próbek.
Odporność na zużycie w warunkach ścierania staliwa według wynalazku w stanie lanym rośnie prawie dwukrotnie.
Claims (2)
1. Staliwo chromowo-niklowe o podwyższonej odporności na ścieranie, zawierające masowo: maks.
2,0% węgla, maks. 2,5% manganu, maks.1,50% krzemu, maks. 0,05% fosforu, maks. 0,05% siarki, 15,0-21,0% chromu, 7,0-13,0% niklu, maks. 2,0% molibdenu, niob, reszta Fe i nieuniknione zanieczyszczenia, znamienne tym, że zawartość niobu wynosi 5,4-10,0% masowych.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL417810A PL233674B1 (pl) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | Staliwo chromowo-niklowe o podwyzszonej odpornosci na scieranie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL417810A PL233674B1 (pl) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | Staliwo chromowo-niklowe o podwyzszonej odpornosci na scieranie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL417810A1 PL417810A1 (pl) | 2018-01-03 |
| PL233674B1 true PL233674B1 (pl) | 2019-11-29 |
Family
ID=60787991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL417810A PL233674B1 (pl) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | Staliwo chromowo-niklowe o podwyzszonej odpornosci na scieranie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL233674B1 (pl) |
-
2016
- 2016-07-01 PL PL417810A patent/PL233674B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL417810A1 (pl) | 2018-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2397270C2 (ru) | Пружинная сталь, способ изготовления пружины из такой стали и пружина из этой стали | |
| JP6904359B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
| RU2293786C2 (ru) | Сталь для бесшовных трубчатых изделий, предназначенных для использования при высокой температуре | |
| CN103975088B (zh) | 双相不锈钢 | |
| RU2307876C2 (ru) | Высокопрочная мартенситная нержавеющая сталь с высокой коррозионной стойкостью к газообразному диоксиду углерода и сопротивлением коррозионному растрескиванию под напряжением в сероводородной среде | |
| EP0750053B1 (en) | Duplex stainless steel excellent in corrosion resistance | |
| Ma et al. | Effects of Cr content on the microstructure and properties of 26Cr–3.5 Mo–2Ni and 29Cr–3.5 Mo–2Ni super ferritic stainless steels | |
| SE0900108A1 (sv) | Austenitisk rostfri stållegering med låg nickelhalt, samt artikel därav | |
| KR20180037332A (ko) | 고크롬 내열철강 | |
| AU2003206368A1 (en) | High chromium-nitrogen bearing castable alloy | |
| CN100489142C (zh) | 耐氢脆性优异的锻造用钢以及曲轴 | |
| KR20140014280A (ko) | 오스테나이트계 스테인레스강 및 오스테나이트계 스테인레스 강재의 제조 방법 | |
| US8603263B2 (en) | Duplex stainless steel having excellent alkali resistance | |
| US20180371603A1 (en) | Steel, carburized steel component, and method for manufacturing carburized steel component | |
| TW201522661A (zh) | 耐晶粒間腐蝕之沃斯田鐵系不銹鋼及其製造方法 | |
| CN101565798A (zh) | 一种铁素体系耐热钢及其制造方法 | |
| KR20180125566A (ko) | Ni-Fe-Cr 합금 | |
| PL233674B1 (pl) | Staliwo chromowo-niklowe o podwyzszonej odpornosci na scieranie | |
| RU2413029C2 (ru) | Мартенситная азотсодержащая коррозионно-стойкая сталь | |
| RU2524465C1 (ru) | Жаропрочная сталь мартенситного класса | |
| RU2333287C2 (ru) | Жаропрочная сталь | |
| US20230146009A1 (en) | Molded Parts for Low Temperature Applications, Especially for Liquid Hydrogen | |
| JP2017160520A (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
| CN109576587A (zh) | 一种高强度防锈马氏体不锈钢 | |
| RU2700440C1 (ru) | Аустенитно-ферритная нержавеющая сталь |