Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ...

скачать книгу Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений

Для того чтобы при эксплуатации жаропрочные аустенитные стали находились в стабильном состоянии и претерпевали минимальные изменения свойств, предэксплуатационной термической обработкой должен быть продолжительный нагрев до температуры несколько выше (на 100—150 °С) температуры эксплуатации
...
Проведение старения в две стадии при наличии в стали карбидов различной природы приводит к тому, что в объеме стали создаются локальные неупрочненные карбидами зоны
...
Естественно, при этом не будут использованы все возможности жаропрочных аустенитных сталей как по уровню свойств, так и по их стабильности при эксплуатации и однородности в зоне сварки
...
Назначение того или иного вида термической обработки или отказ от нее определяются многими условиями — толщиной свариваемых элементов, условиями сварки, назначением и условиями работы изделия
...
Локальный нагрев для нормализации только, зоны сварного соединения может привести к созданию остаточных напряжений растяжения в этой зоне, не меньших остаточных напряжений, возникающих после сварки
...
Его назначение состоит в снижении уровня остаточных сварочных напряжений, которые при эксплуатации могут оказать отрицательное влияние иа рабогоспособность конструкции
...
Высокий отпуск может быть как локальным, так и общим, скорость охлаждения после локального отпуска желательно ограничить, чтобы снизить величину остаточных напряжений, связанных с локальностью нагрева
...
Склонность к коррозионному растрескиванию сварных соединений низкоуглеродистых незакаливающихся сталей определяет наличие упругих или пластических деформаций металла, вызванных внешними или внутренними напряжениями, а чаще их суммой
...
Такая разница приводит к тому, что и рабочие, и остаточные напряжения в сварной конструкции из стали 10 будут ниже, чем в конструкции из стали 20, и условия, влияющие на проведение термической обработки сварных соединений, будут разными
...
Такая разница приводит к тому, что и рабочие, и остаточные напряжения в сварной конструкции из стали 10 будут ниже, чем в конструкции из стали 20, и условия, влияющие на проведение термической обработки сварных соединений, будут разными
...
Такая разница приводит к тому, что и рабочие, и остаточные напряжения в сварной конструкции из стали 10 будут ниже, чем в конструкции из стали 20, и условия, влияющие на проведение термической обработки сварных соединений, будут разными
...
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙIДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙТермическую обработку сварных соединений из низколегированных сталей для строительных конструкций в ряде случаев проводят не только в целях снятия остаточных сварочных напряжений, но и в целях устранения последствий влияния сварочного нагрева на фазовое состояние и структуру ЗТВ, а в некоторых случаях и улучшения структуры металла шва
...
Стали, у которых при сварке в ЗТВ может произойти образование элементов неравновесных структур (бейнита и мартенсита), обусловливающих некоторое упрочнение этих участков и снижение их пластичности, ударной вязкости и хладостойкое™
...
В определенной мере необходимость термической обработки сварных соединений рассматриваемых сталей связана с толщиной свари-ваемого металла, условиями сварки и условиями эксплуатации сварной конструкции — рабочей температурой и наличием сред, способных вызвать коррозионное растрескивание
...
Дисперсная, упрочняющая карбидонитридная фаза, обусловливающая повышение прочности в результате влияния на ограничение роста зерна, приводит также к повышению вязкости и хладостойкое™ (табл
...
При локальном нагреве зоны сварного соединения может произойти существенное ухудшение свойств в участках перехода от нагретой зоны к холодному металлу за счет коагуляции карбидной фазы при длительном нагреве в процессе нормализации
...
Температура отпуска должна быть ограничена указанным значением, потому что при более высоком нагреве может произойти коагуляция дисперсной упрочняющей фазы
...
Послесвароч-иой термической обработкой, восстанавливающей свойства ЗТВ таких сварных соединений, может быть только полная термическая обработка — закалка с высоким отпуском
...
Высокий отпуск сварных соединений термоупрочнеиных сталей может быть целесообразен только в целях снижения уровня остаточных напряжений (например, при сварке изделий большой толщины) и распада неравновесных структур в участке ЗТВ, нагревавшемся при сварке выше 900 °С
...
Последнее обстоятельство может иметь особое значение при сварке сталей с повышенным содержанием углерода и легирующих элементов (ЗОХГСНА, ЗОХГСА, 20ХГСА и др
...
Поэтому отпуск сварных соединений этих сталей, как правило, является операцией, необходимой не только для снижения уровня сварочных напряжений, но и для распада неравновесных структур, снижения твердости и повышения ударной вязкости в целях снижения опасности хрупких разрушений этих соединений
...
В процессе такой термической обработки перед сваркой в сталях создается мелкозернистое строение с мелкими равномерно распределенными частицами карбидов
...
Естественно, что сварка портит структуру стали в ЗТВ: в областях, прилежащих к сплавлению, растут зерна и появляются элементы неравновесных структур в области, нагревавшейся выше 900 °С
...
При локальном нагреве нормализация может привести к ухудшению строения и свойств переходного участка между нагревавшейся областью и оставшимся ненагретым металлом
...
Указанные обстоятельства требуют ограничения скорости нагрева, особенно при локальной термической обработке в интервале температур до достижения сталью хотя бы ограниченной способности к пластической деформации (до 300 °С)
...
Скорость охлаждения после высокого отпуска в целях снижения уровня остаточных напряжений также следует ограничивать по крайней мере до перехода металла в упругое состояние по всему сечению (примерно до 300 °С)
...
Высокий отпуск пригоден только для локального нагрева, так как и в ЗТВ, и в металле шва приводит к распаду неравновесных структур, снижению твердости и уровня остаточных напряжений, повышению ударной вязкости
...
Термическая обработка сварных соединений этих сталей определяется фазовым и структурным состоянием ЗТВ и металла шва после сварки, которое зависит в основном от содержания в стали хрома, углерода и никеля
...
Для сталей с полным или частичным а +± у-превра-щением, у которых в металле шва или ЗТВ может быть значительное количество мартенсита, рациональной операцией термической обработки является отпуск на температуру в пределах стабильного существования а-фазы
...
УГЛЕРОДИСТЫЕ, НИЗКО-И СРЕДНЕЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ ДЛЯ СВАРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И КОНСТРУКЦИЙРассматриваемая группа конструкционных материалов является наиболее распространенной в современном машиностроении
...
Разработка, производство и применение стального проката, сочетающего высокий уровень свойств, позволяет решать такие важнейшие народнохозяйственные задачи, как повышение надежности и долговечности трубопроводов и оборудования, снижение материалоемкости и энергоемкости производства
...
При длительной эксплуатации конструкций в указанных условиях, как правило, снижаются служебные свойства конструкционных материалов, вследствие протеканияНизкоуглеродистыеНизколегированныеОбщего назначенияСреднеуглеродис -тые низколегированныеСредне-легированныеПовышенной и высо\ кой прочностиТеплоустойчивыеи среднелегированныхРис
...
Классификация низкоуглеродистых, низко-ТК — горячекатаные; ТЦО — в состоянии после термоциклической обработки; ТО — в состоянии после термообработки; КП — подвергнутые контролируемой прокатке; О — нормализованные; ГУ — термоупрочненные; МКИ — термообрэботаиные с нагревом в межкрнтнческнй интервал температур
...
УГЛЕРОДИСТЫЕ, НИЗКО-И СРЕДНЕЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ ДЛЯ СВАРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И КОНСТРУКЦИЙРассматриваемая группа конструкционных материалов является наиболее распространенной в современном машиностроении
...
Разработка, производство и применение стального проката, сочетающего высокий уровень свойств, позволяет решать такие важнейшие народнохозяйственные задачи, как повышение надежности и долговечности трубопроводов и оборудования, снижение материалоемкости и энергоемкости производства
...
При длительной эксплуатации конструкций в указанных условиях, как правило, снижаются служебные свойства конструкционных материалов, вследствие протеканияНизкоуглеродистыеНизколегированныеОбщего назначенияСреднеуглеродис -тые низколегированныеСредне-легированныеПовышенной и высо\ кой прочностиТеплоустойчивыеи среднелегированныхРис
...
Классификация низкоуглеродистых, низко-ТК — горячекатаные; ТЦО — в состоянии после термоциклической обработки; ТО — в состоянии после термообработки; КП — подвергнутые контролируемой прокатке; О — нормализованные; ГУ — термоупрочненные; МКИ — термообрэботаиные с нагревом в межкрнтнческнй интервал температур
...
Отмеченное связано, во-первых, с повышением технических параметров технологического оборудования, диктуемым необходимостью увеличения производительности процессов, а во-вторых, с увеличением агрессивности компонентов перерабатываемых сред
...
К средам, отрицательно влияющим на конструкционные материалы, следует отнести сероводород в газонефтепереработке, морскую воду, воздействующую на морские нефтегазовые сооружения, водород в реакторах для глубокого гидрокрекинга нефти и ожижения углей
...
Благоприятный комплекс механических, технологических и служебных свойств достигается выбором рациональной системы легирования в сочетании с оптимальными параметрами технологического передела
...
В ряде случаев для отдельных типов конструкций устанавливаются минимально допустимые показатели механических свойств, в первую очередь прочность, ударная вязкость и пластичность
...
Отмеченное связано, во-первых, с повышением технических параметров технологического оборудования, диктуемым необходимостью увеличения производительности процессов, а во-вторых, с увеличением агрессивности компонентов перерабатываемых сред
...
К средам, отрицательно влияющим на конструкционные материалы, следует отнести сероводород в газонефтепереработке, морскую воду, воздействующую на морские нефтегазовые сооружения, водород в реакторах для глубокого гидрокрекинга нефти и ожижения углей
...
Благоприятный комплекс механических, технологических и служебных свойств достигается выбором рациональной системы легирования в сочетании с оптимальными параметрами технологического передела
...
Структура различных уча-194стков ЗТВ изменяется от крупнозернистой ферритно-перлитной, часто видманштеттового типа в околошовном участке, до мелкозернистой ферритно-перлитной в участке неполной перекристаллизации
...
С увеличением степени легиро-ванности стали и повышением интенсивности охлаждения металла при сварке в структуре металла ЗТВ возрастает содержание бей-нитной или даже мартенситной составляющей
...
Поскольку увеличение погонной энергии может явиться причиной снижения сопротивления сварных соединений хрупкому разрушению, общепринятая технология основана на применении сварки с ограничением погонной энергии
...
Повышение производительности сварочного процесса при удовлетворении предъявляемым требованиям по механическим и служебным свойствам достигается использованием технологии, основанной на регулировании термических циклов как при автоматической сварке под флюсом (при толщине проката до 30 мм), так и при электрошлаковой сварке (при толщине проката более 30 мм) [73]
...
Рациональными направлениями повышения эффективности применения термоупрочненных сталей в сварных конструкциях является введение в их состав элементов, снижающих условную критическую скорость охлаждения, либо, если речь идет о сварке сталей конкретных марок относительно простых по химическому составу, применение технологии сварки с регулированием термических циклов
...
В участке неполной перекристаллизации содержание структурно-свободного феррита не превышает 10 %, а твердость металла приближается к твердости основного металла
...
При этом сокращается число проходов, повышается производительность сварочного процесса, снижаются энергоемкость производства и дефектность сварных соединений
...
Как показали металлографические исследования, для металла шва и околошовного участка ЗТВ характерна бейнитная структура с отдельными фер-ритными выделениями
...
Как показано в работе [73], регулирование термических циклов при электро-шлаковой сварке позволяет обеспечить повышенный уровень механических свойств сварных соединений в состоянии после сварки и отпуска без выполнения высокотемпературной термообработки (табл
...
Например, сварные соединения стали 16ГМЮЧ (сварка с РТЦ и последующим отпуском, имеется под-варочный шов) в сероводородсодержащих средах по коррозионной стойкости превосходят основной металл
...
Благоприятным фактором с точки зрения повышения коррозионной стойкости электрошлаковых сварных соединений является формирование структуры бейнитного типа в металле шва и околошовного участка ЗТВ
...
Увеличение интенсивности охлаждения при ЭШС с РТЦ предотвращает образование структурно-свободного феррита при у -*■ -*• а-превращении, препятствует протеканию коррозионных процессов, а уменьшение размеров карбидных частиц, играющих роль коллекторов водорода, тормозит катодную реакцию
...
ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫЕ СТАЛИСовершенствование сварочного технологического оборудования в направлении повышения производительности требует проектирования установок со все более возрастающей единичной мощностью и, как следствие, сопровождается увеличением габаритных размеров, толщин стенок
...
Другой причиной увеличения габаритных размеров и массы оборудования является переход к принципиально новым технологическим процессам подготовки нефти, газа, методам глубокой очистки и переработки сырья, ожижения и газификации углей, производство оборудования для атомной промышленности
...
С другой стороны, при легировании хромом, а особенно молибденом и ванадием, образуются специальные карбиды этих элементов или комплексные карбиды на основе этих элементов
...
Этот фактор также положительно влияет на сохранение свойств низкоуглеродистых хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей при повышенных рабочих температурах
...
Интенсивность охлаждения при различных видах термообработки устанавливалась на основе анализа термических циклов, соответствующих принятому виду термообработки листового проката толщиной 200 мм (для срединного по толщине сечения)
...
В интервале 600—680 °С по мере увеличения длительности выдержки разница твердости сталей в двух исходных состояниях постепенно уменьшается в результате интенсивного разупрочнения закаленной стали вследствие интенсификации процессов коагуляции карбидов
...
Структура стали, нагретой 208в межкритический интервал температур, мелкодисперсна и представляет собой смесь бейнита,, исходного и эпитаксиального ^еррита, мартенсита, причем структура предварительно закаленной стали более однородна
...
С увеличением длительности выдержки при температурах, несколько превышающих температуру Асл, объем образовавшегося аустенита возрастает, чем и объясняется некоторое повышение твердости металла
...
С увеличением ВЫДерЖКИ ДО 6 4 ПрИ (щах == 840 °С возрастает степень гомогенизации аустенита по содержанию углерода, а при дальнейшей выдержке — и по распределению легирующих элементов (Сг и Мо), с чем связано наблюдаемое возрастание твердости металла
...
Критическая скорость охлаждения, выше которой в околошовном участке ЗТВ аустенит распадается с образованием только мартенситной структуры 67 и 30сС/с соответственно
...
Распределение химических элементов в сварных соединениях стали 12ХМ (толщина проката 70 мм):а — ЭШС по общепринятой технологии; б — ЭШС о РТЦКонструктивные элементы подготовки кромок (см
...
При осуществлении первого прохода ЭШС с целью сокращения длительности пребывания выше температуры интенсивного роста зерна аустенита тс и повышения интенсивности охлаждения в интервале 800—500 °С осуществляли принудительное сопутствующее охлаждение металла шва и ЗТВ
...
Отрицательное влияние на тепловое охрупчивание оказывает также медь, поэтому в работе [87 ] предлагается снизить ее содержание в металле шва, а гарантированный уровень прочности при повышенных температурах обеспечить за счет кремния и ванадия
...
При нормализации в шве и ЗТВ формируется метастабильная структура преимущественно бейнитного типа, которая при последующем отпуске распадается на ферритно-карбидную смесь
...
В результате нормализации твердость металла в ЗТВ в значительной степени выравнивается как за счет ее снижения относительно исходной в околошовном участке, так и за счет некоторого повышения в участках, нагреваемых в интервале температур отп — Асг
...
Кратковременные многократные от-пуски после нормализации приводят к снижению твердости металла сварного соединения в меньшей степени, чем длительный отпуск
...
Вместе с тем при многократных отпусках (до 8 раз) после нормализации без выдержки твердость металла шва и ЗТВ приближается к твердости соответствующих участков сварного соединения, достигаемой после однократного длительного отпуска
...
При этом по сравнению с нормализацией при совпадающих режимах последующего отпуска для случая закалки достигается более высокий уровень значений твердости как в металле шва, так и ЗТВ сварных соединений
...
В первом случае получаемая структура бейнитная, во втором — преимущественно мартенситная с относительно низкой твердостью из-за пониженного содержания в стали углерода
...
ДВУХФАЗНЫЕ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИДвухфазные низколегированные стали системы легирования С—Si—Мп, характеризующиеся повышенными прочностью и пластичностью, получают термообработкой с нагревом в межкритический интервал температур (МКИ)
...
В действительности структура таких сталей более разнообразна и включает в себя также бейнит, остаточный аустенит и два типа феррита — исходный, существовавший при нагреве в (а + ■у)-области, и эпитаксиальный, образующийся при охлаждении из межкритического интервала температур
...
При этом часть аустенитной фазы при охлаждении превращается в феррит, а остаточный аустенит распадается при более низких температурах с образованием бейнита или перлита (троостита)
...
Кроме того, при пониженных скоростях охлаждения, когда аустенит распадается по диффузионному механизму, механические свойства стали практически не зависят от температуры нагрева в диапазоне Ас3—Асх
...
Поэтому для получения ферритно-мартенситной структуры и повышенных механических свойств после нагрева стали в МКИ, как правило, рекомендуется обеспечить интенсивное охлаждение — закалку
...
НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ КОНТРОЛИРУЕМОЙ ПРОКАТКИВ последние годы в промышленности получили распространение низколегированные стали, прошедшие термомеханическую обработку (ТМО)
...
Характерной особенностью ТМО является пластическое деформирование металла до или в процессе полиморфного у сс-превращения с целью резкого повышения плотности несовершенств кристаллического строения — дислокаций, вакансий, дефектов упаковки, мало- и высокоугловых границ, способствующих соответствующему увеличению дисперсности конечной структуры и субструктуры металла
...
Разновидностью ТМО является контролируемая прокатка (КП) — высокотемпературная обработка низколегированной стали, отличающаяся тем, что нагрев под обработку давлением и режим пластического деформирования выбирают такими, чтобы получить высокодисперсные рекристаллизованные зерна аустенита
...
При дальнейшем охлаждении металла из аустенитного состояния образуются многочисленные зародыши сс-фазы, а дисперсные карбиды препятствуют росту ферритных кристаллов
...
В последние годы успехи в выборе рациональных композиций сталей, оптимизации режимов КП позволили ведущим металлургическим компаниям и, прежде всего, японским, таким как Sumitomo Metal Industries, Kawasaki Steel, Nippon Kokan, Nippon Steel Corporation, обеспечить производство листового проката низколегированных сталей толщиной до 100 мм, сочетающих повышенные показатели прочности, сопротивления хрупкому разрушению и свариваемости
...
Важнейший показатель сопротивляемости стали образованию слоистых трещин — относительное сужение образцов, вырезанных по толщине проката, чрезвычайно высок и достигает 77— 80 %
...
Кроме того, содержание перлита больше, твердость ферритной фазы выше из-за повышенной плотности дислокации в деформированном аустените перед его превраще-Рис
...
Разупрочнение является следствием таких процессов, происходящих в стали под воздействием термического цикла сварки, как снижение плотности дислокаций, рекристаллизация феррита, коагуляция карбидных частиц
...
Следствием локального разупрочнения является снижение прочности сварных соединений при испытании на растяжение широких пластин, причем степень уменьшения прочности сварных соединений возрастает с уменьшением отношения ширины Ь к толщине s испытуемых пластин
...
Температура нагрева при NIC-P значительно ниже, чем при других видах контролируемой прокатки, соответственно ниже и энергоемкость процесса производства сталей (см
...
Поскольку при низкотемпературной прокатке сульфиды марганца, вытягиваясь по внутренним плоскостям проката, существенно снижают прочность в направлении его толщины, в сталях NIC-P существенно ограничивают содержание S или осуществляют их обработку Са
...
Важным условием, обеспечивающим достижение высокой прочности и вязкости стали при NIC-P, является оптимальное сочетание степени пластической деформации в областях рекристаллизованного и не-рекристаллизованного аустенита
...
Преимущество легирования ванадием заключается также в том, что он в меньшей степени, чем ниобий, повышает твердость и снижает ударную вязкость металла в ЗТВ сварных соединений
...
Поэтому стали характеризуются высокой стойкостью к образованию холодных трещин и во многих случаях могут свариваться без предварительного и сопутствующего подогрева
...
Поэтому стали характеризуются высокой стойкостью к образованию холодных трещин и во многих случаях могут свариваться без предварительного и сопутствующего подогрева
...
Недостатком сварных соединений рассматриваемых сталей является также мартенситная структура ЗТВ, определяющая повышенную хрупкость этих участков, которая может сказаться при их эксплуатации, особенно при работе при пониженных температурах, динамических нагрузках и пр
...
Для этого прибегают либо к подогреву свариваемого металла, либо к увеличению погонной энергии при сварке (увеличению сварочного тока и снижению скорости сварки)
...
Но даже если не удается избежать мартенситного превращения, распад аустенита в мартенситной зоне переносится в область температур ближе к Мв (дальше от Мк), что делает образующийся мартенсит менее напряженным и менее хрупким
...
Рациональный метод сварки рассматриваемых сталей — контактная сварка, при которой вследствие отсутствия жидкого кристаллизующегося металла и прогрева одновременно всего сечения уменьшаются уровень сварочных напряжений и опасность появления холодных трещин
...
Целесообразны также технологические мероприятия, позволяющие снизить уровень напряжений в сварном изделии, термообработка, чаще всего высокий отпуск, позволяющий одновременно привести к распаду мартенсита и снизить остаточные сварочные напряжения
...
У легированных высокоуглеродистых сталей очень малы критические скорости охлаждения при закалке, и при охлаждении на воздухе в них часто образуются неравновесные структуры — мартенсит и бейнит
...
В связи с пониженной теплопроводностью этих сталей при наличии градиента температур в процессе охлаждения в них возникают более высокие остаточные напряжения, чем в низко- и среднелегированных сталях
...
Неплохо свариваются контактной сваркой высокоуглеродистые нелегированные стали с содержанием до 0,9 % С и легированные, вплоть до быстрорежущих со средне-углеродистыми
...
В качестве сталей для державок используют углеродистые стали типа 45, а при требовании повышенной прочности и прокаливаемости — легированную сталь типа 40Х
...
Во избежание возникновения высоких временных внутренних напряжений при нагреве участок стыка до сварки должен сначала медленно нагреться до 700—900 °С в сварочной машине и лишь после этого быстро доведен до температуры сварки и осадки
...
После осадки и сварки изделие (инструмент небольших размеров) должно быть немедленно перенесено в печь для отжига, чтобы предотвратить закалку быстрорежущей стали и создание высоких местных остаточных напряжений с образованием холодных трещин
...
Твердость HB сталей после одной из таких обработок должна быть не выше 2700 МПа,После общего отжига сварной инструмент подвергают местной термообработке для придания нужных свойств рабочей части из быстрорежущей стали, а также державке
...
Для этого в соляной ванне или индукторе быстрорежущую часть инструмента (без сварного шва) нагревают под закалку и после закалки сразу же подвергают отпуску
...
Долгое время для таких температурных условий применяли только никельсодержащие стали (3, 6 и 9 % Ni) с низким содержанием углерода или аустенитные хромоникелевые стали
...
В последнее время в нашей стране и за рубежом появились рекомендации по применению в условиях умеренно низких температур низкоуглеродистых низколегированных сталей с низким содержанием никеля (до 1,5 %) и дажеТаблица 9
...
Мартенсит с низким содержанием углерода при высоком содержании никеля способствует получению в ЗТВ высокой ударной вязкости и умеренной твердости металла
...
Высокие свойства, получаемые после нормализации, особенно высокая хладостойкость, определяются очень мелким зерном, устойчивым к росту благодаря наличию нитридов алюминия и карбонитридов ниобия
...
Несмотря на повышенную устойчивость мелкого зерна к росту при иагреве, высокая температура нагрева околошовной зоны приводит к некоторому укрупнению зерна и ухудшению хладостойкости, что на сталях рассматриваемого типа ощутимо уже при ручной дуговой сварке
...
Лучше всего эти стали соединять сваркой в защитном газе с применением тонкой проволоки с наименьшим тепловым влиянием на прилегающий к сварному шву металл
...
ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИВ настоящее время уровень производства высоколегированных коррозионно-стойких сталей рассматривается как один из пока-вателей технического уровня государства, так как без этих материалов невозможно представить себе нефтепереработку и нефтехимию, производство синтетических материалов, минеральных удобрений, пищевых продуктов и др
...
ХРОМИСТЫЕ СТАЛИХром — основной легирующий элемент для получения коррозионно-стойких и жаропрочных сталей — широко используется и для легирования жаростойких сталей
...
Диаграмма состояния сплавов Fe—СгХром относится к легирующим элементам, стабилизирующим в железных сплавах а-фа-зу и уменьшающим область существования у-фазы (рис
...
Наличие в сталях углерода при высоком содержании хрома позволяет получать сочетание коррозионной стойкости и различной степени упрочнения при мартенситном превращении
...
Твердость стали после нагрева выше Ас3 (до у-состояния) и охлаждения как в масле, так и на воздухе одинаковая, что свидетельствует о том, что при охлаждении в широком интервале скоростей структура стали в основном мартенситная, хотя при более медленном охлаждении в стали может сохраняться определенное количество феррита
...
Температура их перехода в хрупкое состояние лежит выше нормальной температуры, поэтому при 20 °С их ударная вязкость очень невелика и может достигать 0,1 МДж/м2
...
Склонность к коррозии по границам зерен связана с образованием по этим границам при нагреве карбидов и в связи с этим обеднением хромом пограничных участков зерен
...
Склонность к меж-кристаллитной коррозии устраняется при введении в сталь титана в количестве в 5 раз большем, чем содержание углерода для связывания углерода и предотвращения образования карбидов хрома на границах зерен
...
Как правило, отмеченное связано с выделением избыточных фаз в матрице, понижающих ударную вязкость, или процессзми образования сегрегации примесей по границам зерен
...
Механизм охрупчивания околошовной зоны сварных соединений ферритных сталей, предложенный в работе [54], предусматривает на стадии нагрева термического цикла сварки полную или частичную диссоциацию карбидов хрома, в стабилизированных сталях — карбонитридов титана и ниобия, а также переход элементов внедрения (углерод, азот) в твердый раствор
...
На стадии охлаждения термического цикла сварки происходит процесс выделения мелкодисперсных упрочняющих фаз по границам зерен в результате диффузии к границам зерен элементов внедрения, в первую очередь углерода как горофильного элемента
...
Было установлено, что введение нитридов ванадия в хромистую ферритную сталь способствует перераспределению карбонитридных фаз от границ в объем зерна [54]
...
Выделение карбидов хрома по границам зерен в участках ЗТВ, нагревавшихся до температуры 900 °С и несколько выше, обусловливает понижение их стойкости к межкристаллитной коррозии
...
Устранение этого недостатка достигается использованием для сварки высокохромистых сталей, легированных титаном или ниобием, которые связывают углерод в стойкие карбиды
...
При сварке сталей, не содержащих титана или ниобия, устранение склонности сварных соединений к межкристаллитной коррозии достигается термообработкой, восстанавливающей стабильное состояние границ зерен структуры
...
Чтобы уменьшить температурный градиент в ЗТВ, который может быть особенно заметным при сварке с малым тепловложением, хромистые стали перед сваркой необходимо подогревать
...
Такой подогрев уменьшает скорость охлаждения после сварки, снижает уровень сварочных напряжений и способствует протеканию мартенситного распадав более благоприятных условиях
...
Чтобы предотвратить их появление, охлаждение после сварки следует задержать на уровне температуры мартенситного превращения 100—150 °С и выдержать при этой температуре определенное время, определяемое составом стали, прежде всего содержанием в ней углерода и массой (толщиной) свариваемого изделия
...
В этом случае мартенситное превращение протекает в более благоприятных условиях, мартенсит оказывается менее хрупким и уменьшается количество остаточного аустенита
...
В связи с этим сварные изделия, работающие в корро-вионно-активных средах, для восстановления устойчивости к межкристаллитной коррозии подвергают термообработке — длительному нагреву (отжигу) при температуре 760—780 °С с последующим ускоренным охлаждением
...
ХРОМОМАРГАНЦОВИСТЫЕ СТАЛИОдним из перспективных направлений замены дефицитных хромоникелевых сталей является применение высокохромистых сталей, легированных марганцем
...
Аустенитизирующая способность марганца выражена в меньшей степени, чем никеля, поэтому для образования одинакового количества аустенита в структуре в сталь необходимо ввести марганца больше, чем никеля
...
Однако при увеличении содержания марганца появляются два неблагоприятных фактора, связанных с повышением склонности стали к деформационному упрочнению и ухудшением санитарно-гигиенических условий труда в связи с интенсивным выгоранием марганца при сварке плавлением
...
ХРОМОНИКЕЛЕВЫЕ АУСТЕНИТНЫЕ СТАЛИСплавы на основе железа с высоким содержанием хрома и никеля относятся к особой группе сталей с комплексом свойств, принципиально отличающихся от свойств обычных углеродистыхнизко- и среднелегированных сталей
...
Никель, существенно стабилизирующий у-фазу, расширяет температурную и концентрационную область ее существования, снижает критическую скорость охлаждения при закалке
...
После легирования стали одновременно большими количествами никеля (8 %) и хрома (18 %) критическая скорость охлаждения снижается настолько, что сталь даже при очень медленном охлаждении сохраняет переохлажденный аустенит
...
У высоколегированных хромоникелевых сталей температура мартенситного превращения лежит в области от 0 до 100 °С и даже ниже в зависимости от состава стали
...
Таким образом, переохлажденный до 20 "С аустенит может быть при определенном составе стали стабильным и нестабильным и претерпевать при определенных условиях мартенситное превращение, например в условиях охлаждения до пониженных температур (температур мартенситного превращения) при закалке или холодной пластической деформации при положительной температуре
...
Химушина):а — Ni в двойных железоннкелевых сплавах; б — Ni в сталях с различным содержанием хрома; в — Сг в сталях с различным содержанием N1; і — С в N в стали типа 17Сг—7N1Большое значение для свойств рассматриваемых сталей имеют превращения, протекающие при нагреве и, соответственно, получаемое фазовое состояние после охлаждения
...
Хром сильно увеличивает устойчивость а-состояния стали, настолько сильно, что даже при содержании в стали значительных количеств никеля область существования у-фазы оказывается замкнутой и окруженной а-фазой
...
Для сплавов, находящихся в концентрационной области замкнутой петли у-фазы, нагрев в интервале температур существования одной у-фазы должен привести к полной перекристаллизации а - у, с получением после охлаждения аустенитного состояния, стабильного или нестабильного, с мартенситом или без него, или же полностью мартенситного состояния в зависимости от условий охлаждения и состава стали
...
Чтобы сохранить аустенитизирующее действие углерода, нагрев под закалку и условия охлаждения должны обеспечивать растворение карбидов и фиксацию углерода в растворе
...
Высокая степень легирования, значительно превышающая критическое отношение Ме/С, обеспечивает упрочнение твердого раствора основы и низкий коэффициент диффузии в ней углерода и легирующих элементов
...
Наиболее вероятным в последнее время считают то, что металлы с ГЦК-решеткой значительно менее чувствительны к влиянию на блокировку дислокаций примесей, особенно дающих растворы внедрения
...
Главным условием получения высокой хладостойкое™ аустенитных сталей является сохранение стабильно аустенитного состояния при низких температурах и деформации
...
В связи с этим в хладостойких аустенитных сталях содержание аустенито- и ферритообразующих элементов должно быть таким, чтобы температура начала мартенситного превращения всегда была заметно ниже температуры эксплуатации металла
...
В этом случае большое количество атомов примесей на границах зерен может даже в аустенитной стали с ГЦК-решеткой привести к значительным искажениям и понизить деформируемость и ударную вязкость пограничных участков
...
Эта обработка и легирование стали не должны вызвать неблагоприятной сегрегации по границам зерен примесей, а также не должны стимулировать активное карбидообразование
...

Соединение труб из разнородных металлов
Сварка модулированным током
Современные средства защиты сварщиков
Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений
Технология и оборудование контактной сварки. Учебное пособие для машиностроительных и политехнических втузов
Контактные металлургические процессы при пайке
Диффузионная сварка разнородных материалов: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений