- Выберите один из вариантов в каждом из 10 вопросов;
- Нажмите на кнопку "Показать результат";
- Скрипт не покажет результат, пока Вы не ответите на все вопросы;
- Загляните в окно рядом с номером задания. Если ответ правильный, то там (+). Если Вы ошиблись, там (-).
- За каждый правильный ответ начисляется 1 балл;
- Оценки: менее 5 баллов - НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО, от 5 но менее 7.5 - УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО, 7.5 и менее 10 - ХОРОШО, 10 - ОТЛИЧНО;
- Чтобы сбросить результат тестирования, нажать кнопку "Сбросить ответы";
- Какие основные параметры характеризуют режим ручной дуговой сварки? Род тока, полярность, толщина свариваемого металла. Величина сварочного тока, диаметр электрода, род тока и полярность. Напряжение на дуге, марка свариваемого металла.
- Какой буквой русского алфавита обозначают титан и хром в маркировке стали? Титан-Т, хром-Х. Титан-В, хром-Ф. Титан-Т, хром-Г.
- Какие стали относятся к высокохромистым сталям? 03Х16Н9М2, 15Х1М1Ф, 10Х18Н9. 08Х13, 06Х12Н3Д, 1Х12В2МФ. 10Х2М, 20ХМА, 10ХН1М.
- Какая причина образования кратера? В результате резкого отвода дуги от сварочной ванны. Кратер образуется на месте выделения газов в процессе сварки. Кратер образуется из-за значительной усадки металла в процессе кристаллизации.
- Что необходимо предпринять, если установленный режим сварки не обеспечивает заданную глубину проплавления? Увеличить длину дуги при сварке. Увеличить скорость сварки. Увеличить силу тока.
- С какой целью производят подогрев свариваемых кромок при низких температурах? Чтобы увеличить глубину проплавления кромок. Чтобы сплавления между собой основного и наплавленного металла. Чтобы снизить скорость охлаждения шва после сварки и избежать появления трещин.
- Для какого класса сталей применяют при сварке электроды типов Э70, Э85, Э100, Э125, Э150? Для сварки теплоустойчивых сталей. Для сварки конструкционных сталей повышенной и высокой прочности Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей.
- Укажите роль шлакообразующих веществ в электродном покрытии? Защищают расплавленный металл от взаимодействия с воздухом. Легируют наплавленный металл. Защищают расплавленный металл от разбрызгивания.
- Для чего нужна спецодежда сварщику? Для защиты сварщика от тепловых, световых, механических и других воздействий сварочного процесса. Для защиты сварщика от поражения электрическим током. Для защиты сварщика от выделяющихся вредных аэрозолей.
- Укажите наиболее полный перечень требований поверхности свариваемых элементов? Горячекатаный метал разрешается применять в состоянии поставки. Поверхность свариваемых кромок должна быть чистой, без окалины, ржавчины, масла, смазки и грязи. Поверхность свариваемых элементов не должна иметь следов влаги.
1. Классификация и характеристика высоколегированных сталей. К какие стали относятся к высокохромистым
Высокохромистая сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Высокохромистая сталь
Cтраница 1
Высокохромистые стали являются сталями ледебуритного класса, так нак в литом виде первичные карбиды, выделяющиеся во время затвердевания стали, образуют эвтектику - ледебурит. Однако при ковке эвтектика разбивается, и в отожженном после ковки состоянии структура должна состоять из сорбитообрааного перлита с включениями избыточных карбидов. [2]
Высокохромистые стали ( Х17 и др.), содержащие более 15 % хрома, весьма склонны к росту зерна в зоне термического влияния при длительном нагреве и применение газовой сварки для этих сталей нежелательно. [3]
Высокохромистые стали с марганцем, в которых выделяется большое количество а-фазы, настолько тверды, что они царапают стекло. Однако высокую твердость их нельзя использовать на практике ( износостойкий инструмейт), так как они одновременно приобретают очень высокую хрупкость. [4]
Высокохромистые стали при нагреве в интервале температур 400 - 500 С склонны к охрупчнванню, которое проявляется в снижении ударной вязкости, относительного удлинения и в росте твердости. [5]
Высокохромистые стали XI2, Х12Ф1, Х12М более изностойкие по сравнению с углеродистыми инструментальными и обладают одним прекрасным технологическим качеством - они подвержены минимальным объемным изменениям при термообработке. [6]
Высокохромистые стали XI7, Х28 проявляют склонность к межкристаллитной коррозии после нагрева их до 900 ( и выше) и быстрого охлаждения. Условия, благоприятные для возникновения межкристаллитной коррозии, создаются, в частности, при сварке нержавеющих сталей. [7]
Высокохромистая сталь Х28АН2Т, легированная азотом и никелем, также проявляет склонность к дисперсионному твердению. При этом упрочнение происходит главным образом в феррит-ной фазе. В литом состоянии эта сталь по эрозионной стойкости приближается к ферритным сталям, так как в ее структуре имеется большое количество ферритной составляющей. Некоторые из них были выявлены рентгено-структурным анализом в ферритной фазе. Наряду с карбонитри-дами в этой стали обнаружена о - фаза в высоскодисперсной форме. В результате старения эрозионная стойкость стали Х28АН2Т увеличивается в 4 раза, повышается твердость и прочность, а пластичность резко снижается. [8]
Высокохромистые стали обладают высокой прокаливаемостью, что позволяет использовать их для рабочих частей штампов больших сечений и применять закалку с умеренным охлаждением, что уменьшает их поводку и коробление. [9]
Высокохромистые стали ( содержащие 25 - 30 % Сг) обладают особой стойкостью к окислению при высокой температуре. Их применяют для изготовления деталей нагревательных печей. [10]
Высокохромистые стали Х12Ф1 и Х12М относятся к ледебурит-ному классу; они содержат 16 - 17 % карбидов ( Cr, Fe) 7C3, Стали обладают высокой износостойкостью и при закалке в масле мало деформируются, что важно для штампов сложной формы. [11]
Высокохромистые стали обнаруживают значительную стойкость к разрушению, и, хотя их механические свойства позволяют считать их универсально применимыми, использование этих сплавов значительно уменьшает трудности, связанные с коррозией. [12]
Высокохромистые стали, содержащие 12 - 28 % Сг, обладают нержавеющими и жаропрочными свойствами. В зависимости от содержания хрома и углерода высокохромистые стали по структуре в нормализованном состоянии делятся на ферритные ( 15X25, 15X28), феррито-мартенситные ( 20X13, Х14, 12X17) и мартенситные ( 20X13, 30X13, 40X13) стали. [13]
Высокохромистые стали, паянные свинцовым припоем не склонны к контактной коррозия в агрессивной среде. [14]
Высокохромистые стали ( содержащие 25 - 30 % Сг) обладают особой стойкостью к окислению при высокой температуре. Их применяют для изготовления деталей нагревательных печей. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
1. Классификация и характеристика высоколегированных сталей
К в/легированным относятся сплавы содержащие не менее 10% л/элементов, при содержании одного из них не менее 8%.
В зависимости от основных свойств их делят
- корозионностойкие - обладают стойкостью против эл/хим. коррозии,
-жаростойкие (окалиностойкие) – обладают стойкостью против хим. разрушения в газовых средах при и работающих в ненагруженном состоянии,
-жаропрочные – работают в нагруженном состоянии при высоких температурах,
-хладостойкие – сохраняют пластичность и вязкость ниже .
В зависимости от структуры стали делят на классы:
-мартенситный,
-мартенситноферритный (не менее 5% феррита),
-ферритный (стали имеют структуру Ф и непретерпевают структурных превращений),
-аустенитномартенситный,
-аустенитноферритный ( содержание Ф более 10%),
-аустенитный (непретерпевают структурных превращений ).
Перспективными являются стали с низким содержанием углерода, но дополнительно легированные азотом.
На структурный класс стали непосредственное действие оказывают элементы входящие в твёрдый раствор. Элементы, образующие нитриды, карбиды, карбонитриды непосредственного действия на структурный класс не оказывают.
По системе легирования в/легированные стали делят
-хромистые (18-10)
-хромоникелевые (15-25-6)
-хромоникелемарганцовистые (15-25-6).
По системе упрочнения:
-карбидная
-боридная
-интерметаллидная.
Стали содержащиеимеют карбидное упрочнение. Достигается такое упрочнение при выдержке стали при, при этом выпадают карбиды металла.
Никельсодержащие стали легируются иAl до 6% упрочняются вследствие выделения интерметаллидов при ,.
Стали и сплавы обычно имеют комплексное упрочнение.
Особую группу сост. мартенситно - стареющие стали, которые превосходят по прочности другие марки ст.
2. Высокохромистые стали
Практическое применение в сварных конструкциях нашли стали, содержащие 10-30% Cr при содержании углерода 0,1%.
В зависимости от системы легирования они могут относиться к мартенситному, М+Ф, Ф, Ф+А классу.
Оптимальные свойства они приобретают после ТО – закалка и нормализация с последующим отпуском.
По сравнению с А эти стали имеют пониженную свариваемость. При содержании Cr более 12% замыкается и сталь от комнатной до температуры плавления сохраняет Ф структуру. При содержанииCr более 20% в стали появляется .
13%-хромистые стали, с повышенным содержанием углерода, могут потерять коррозионную стойкость в виду связывания Cr в карбиды.
В зависимости от содержания углерода 13%-хромистые стали отличаются по свариваемости:
08Х13-сост.из одного Ф,
12Х13-около 10% Ф составляющей,
20Х13-полностью М класс.
3 Хромоникелевые стали
Легирование в/хромистых сталей Ni расширяет (сталь становится А) и понижает температуру.
При введении в сталь более 20% Ni даже при малых скоростях охл. сталь сохраняет А структуру, что обеспечивает лучшие мех.свойства, меньшую склонность к росту зерна, более высокую коррозионную стойкость и хладостойкость. Структура этих сталей зависит от содержания л/эл. и .
Углерод входит в тв.раствор в виде фаз внедрения, или в виде карбидов, или карбонитридов различной степени дисперсности. При медленном охлаждении из стали преимущественно по границам зёрен выпадают карбиды , что при дальнейшем медленном охл. приводит к снижению стабильности А и образовании вторичного Ф. Наличие карбидов по границам зёрен и Ф заметно упрочняют сталь.
При быстром охл. распад тв. раствора не успевает произойти и А фиксируется в пересыщенном тв. состоянии, которое может распадаться при холодной деформации. Температура растворения карбидов при нагреве определяется содерж. С. Стали с сод. С=0,1% достаточно нагреть до . Эту же сталь, но с сод. С=0,3% необходимо нагреть до.
В стабильно А сталях в процессе охлаждения могут выпадать карбиды, но не происходят.
Вторичными фазами в хромоникелевых сталях с углеродом и азотом явл.карбиды, нитриды и карбонитриды.
Содержание огран.0,25%. Для предотвращения выпадения карбидов в сталь вводяти.
В отличии от Ф аустенитные стали мало склонны к росту зерна, поэтому охрупчивание зоны сплавления незначительно.
studfiles.net
Билеты экзамена для проверки знаний специалистов сварочного производства 1 уровень
БИЛЕТ 8
ВОПРОС 1. Какие основные параметры характеризуют режим ручной дуговой сварки?
1. Род тока, полярность, толщина свариваемого металла.
2. Величина сварочного тока, диаметр электрода, род тока и полярность.
3. Напряжение на дуге, марка свариваемого металла.
ВОПРОС 2. Какой буквой русского алфавита обозначают титан и хром в маркировке стали?
1. Титан-Т, хром-Х.
2. Титан-В, хром-Ф.
3. Титан-Т, хром-Г.
ВОПРОС 3. Какие стали относятся к высокохромистым сталям?
1. 03Х16Н9М2, 15Х1М1Ф, 10Х18Н9.
2. 08Х13, 06Х12Н3Д, 1Х12В2МФ.
3. 10Х2М, 20ХМА, 10ХН1М.
ВОПРОС 4. Какая причина образования кратера?
1. В результате резкого отвода дуги от сварочной ванны.
2. Кратер образуется на месте выделения газов в процессе сварки.
2. Кратер образуется из-за значительной усадки металла в процессе кристаллизации.
ВОПРОС 5. Что необходимо предпринять, если установленный режим сварки не обеспечивает заданную глубину проплавления?
1. Увеличить длину дуги при сварке.
2. Увеличить скорость сварки.
3. Увеличить силу тока.
1. Чтобы увеличить глубину проплавления кромок.
2. Чтобы сплавления между собой основного и наплавленного металла.
3. Чтобы снизить скорость охлаждения шва после сварки и избежать появления трещин.
ВОПРОС 7. Для какого класса сталей применяют при сварке электроды типов Э70, Э85, Э100, Э125, Э150?
1. Для сварки теплоустойчивых сталей.
2. Для сварки конструкционных сталей повышенной и высокой прочности.
3. Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей.
ВОПРОС 8. Укажите роль шлакообразующих веществ в электродном покрытии?
1. Защищают расплавленный металл от взаимодействия с воздухом.
2. Легируют наплавленный металл.
3. Защищают расплавленный металл от разбрызгивания.
ВОПРОС 9. Для чего нужна спецодежда сварщику?
1. Для защиты сварщика от тепловых, световых, механических и других воздействий сварочного процесса.
2. Для защиты сварщика от поражения электрическим током.
3. Для защиты сварщика от выделяющихся вредных аэрозолей.
ВОПРОС 10. Укажите наиболее полный перечень требований поверхности свариваемых элементов?
1. Горячекатаный метал разрешается применять в состоянии поставки.
2. Поверхность свариваемых кромок должна быть чистой, без окалины, ржавчины, масла, смазки и грязи.
3.Поверхность свариваемых элементов не должна иметь следов влаги.
ВОПРОС 11. Укажите место возбуждения и гашения дуги при ручной дуговой сварке кольцевых соединений.
1. На поверхности изделия на расстоянии не менее 20мм.
2. В разделке кромок или на ранее выполненном шве.
3. На внутренней поверхности трубы на расстоянии не менее 10мм.
ВОПРОС 12. Какие углеродистые стали относятся к удовлетварительно свариваемым?
1. С содержанием углерода до 0,25 %.
2. С содержанием углерода от 0,25 % до 0,35 %.
3. С содержанием хрома и марганца от 0,4% до 1,0%.
ВОПРОС 13. Влияет ли род и полярность тока на величину провара при ручной дуговой сварке?
1. Не влияет.
2. Влияет незначительно.
3. Влияет существенно.
ВОПРОС 14. К каким последствиям может привести чрезмерное увеличение угла разделки свариваемых кромок?
1. К прожогу металла.
2. К увеличению трудоемкости сварки и расхода сварочных материалов.
3. К несплавлению кромок.
ВОПРОС 15. Как влияет величина объема металла, наплавленного в разделку за один проход, на величину деформации сварных соединений?
1. С увеличением объема увеличивается деформация сварного соединения.
2. С увеличением объема уменьшается деформация сварного соединения.
3. Объем наплавленного металла практически не влияет на деформация сварного соединения.
ВОПРОС 16. Как влияет содержание серы и фосфора на свариваемость?
1. Не влияет.
2. Повышает свариваемость, при условии предварительного подогрева стали.
3. Их повышение способствует появлению трещин, ухудшает свариваемость стали.
ВОПРОС 17. При какой форме разделки кромок под сварку величина остаточных деформаций сваренных между собой листов (плит) окажется меньше?
1. X- образная.
2. U- образная.
3. V- образная.
ВОПРОС 18. Какой дефект сварного соединения называют наплывом?
1. Дефект в виде металла, натекшего на поверхность сваренного металла и не сплавившегося с ним.
2. Неровности поверхности металла шва или наплавленного металла.
3. Несплавление валика металла шва с основным металлом.
ВОПРОС 19. Можно ли использовать электроды, хранившиеся зимой в сухом не отапливаемом помещении?
1. Нельзя.
2. Можно после прокалки в печи.
3. Можно.
ВОПРОС 20. С какой целью уменьшают величину сварочного тока при сварке в потолочном положении?
1. Чтобы исключить появление прожогов в сварном соединении.
2. Чтобы исключить появление непроваров в сварном соединении.
3. Чтобы уменьшить объем расплавленной ванны металла.
Для перехода на следующую страницу, воспользуйтесь постраничной навигацией ниже
Теги: билеты, проверка знаний, сварщик, специалист
web-mechanic.ru
Высокохромистая сталь - марка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Высокохромистая сталь - марка
Cтраница 1
Высокохромистые стали марок Х25 и Х28 используются как кислотостойкие в химической аппаратуре, работающей при соприкосновении с горячей фосфорной кислотой, дымящей азотной кислотой, кипящей уксусной кислотой, растворами гипохлорита натрия. [1]
Высокохромистая сталь марки Х12 после закалки с температур 980 - 1000 и отпуске при температурах 480 - 500 приобретает вторичную твердость ( фиг. [2]
Высокохромистые стали марок Х12М; Х12Ф1 и Х12ФМпо своим свойствам близки между собой. Они относятся к сталям ледебуритного класса, имеющим в литом состоянии эвтектику, резко снижающую вязкие свойства сталей. Ковкой и прокаткой эвтектика разбивается на отдельные карбиды, а последующий отжиг ( при температурах 860 - 880) придает стали структуру сорбитообраз-ного перлита с включением избыточных карбидов. При нагреве под закалку карбиды хрома переходят в раствор аустенита, повышая его устойчивость, но в связи с понижением мартенситной точки увеличивается количество остаточного аустенита в закаленной стали Количество остаточного аустенита в зависимости от температуры закалки достигает 60 - 80 %, что снижает твердость закаленной стали ( фиг. [3]
Высокохромистую сталь марки Х12 применяют для деталей измерительных приборов в тех случаях, когда износ происходит на небольших участках поверхности и вызывает нарушение точности, как, например, в призмах миниметров. [4]
Порог хладноломкости высокохромистых сталей марок ОХ17Т, Х25Т и Х28 лежит при комнатной температуре [79], вследствие чего переработку стали и на заводе-поставщике, и у потребителя следует производить в подогретом состоянии - до 100 С и выше. При этих условиях указанные стали переходят в вязкое состояние и металл приобретает достаточную технологичность. Однако соблюдение подобной технологии нередко вызывает трудности и требует организации специальных устройств для подогрева металла и поддержания определенной повышенной температуры при его переработке. [5]
Технологический процесс термической обработки матриц и пуансонов из высокохромистых сталей марок Х12М, Х12Ф и Х12Ф1 выполняется в двух вариантах в зависимости от того, требуется ли добиваться при термической обработке неизменности размеров детали штампа или точное сохранение размеров необязательно, и после термической обработки будет производиться шлифование. [6]
На одном из заводов было проведено испытание опытных зубьев из высокохромистой стали марки Х28, содержащей 25 5 % хрома и - 1 % углерода. [8]
Он состоит из внутреннего цилиндра с вваренными в него сопловыми коробками из высокохромистой стали марки 18Х11МФБЛ и наружного цилиндра из теплоустойчивой стали марки 15Х1М1ФЛ с приваренными к нему гильзами паровпуска и коленами из высокохромистой стали. [10]
Электрическая печь для пиролиза ацетона представляет собой горизонтально расположенную змеевиковую трубу, заключенную в камеру из огнеупорного кирпича. Ранее применяли импортные трубы ( сихромалевые), но после полженного срока ( 3 года), они были заменены отечественными трубами из высокохромистой стали марки Х28, которые также служат 3 года. [11]
Крайне желательно, наконец, обойтись одними только перлитными сталями и при изготовлении котлов с параметрами острого пара 255 кГ / см2 и 585 С. Возможно, что для этого стоило бы пойти на утяжеление общего веса котлов и даже а использование металла выходных ступеней пароперегревателей в течение срока более короткого, чем для остальных элементов котлов. С другой стороны, можно надеяться, что к моменту появления необходимости замены выходных частей пароперегревателей металлургической промышленностью будут созданы трубы из таких марок перлитной стали, которые смогут работать в котлах на 255 кГ / см2 и 585 С в течение полного срока службы котлов. Возможно, что для этой цели окажется приемлемой разработанная в настоящее время высокохромистая сталь марки ЭИ-756. Желательно использовать для выходных частей пароперегревателей этих котлов перлитные стали, которые в трех и более опытных плавках дадут совпадающие показатели. [12]
Страницы: 1
www.ngpedia.ru
Билет № 15 Тестирование по экзаменационным билетам сварщика
Билет № 15
Инструкция
ohrana-truda11.ru
Высокохромистые стали - Справочник химика 21
Пиролиз проводится при 700—780° в регенеративных печах в присутствии водяного пара. В трубчатых печах первостепенной проблемой является отложение кокса. Трубы выполняются из высокохромистой стали. Пиролиз ведут в присутствии большого количества водяного пара, чтобы уменьшить коксообразование. [c.88]ПОЙ К межкристаллитной коррозии. Такую же закономерность наблюдал И. А, Левин применительно к высокохромистой стали [c.166]
Сг и 0,45% С). Из кривой, приведенной на рис. 131, видно, что с увеличением диаметра зерна скорость межкристаллитной коррозии высокохромистой стали также возрастает. Минимальная опасная температура в отношении межкристаллитной кор])о-зии для ферритных сталей с 22 V,, Сг 900" С, с 25% Сг 1000 С, а с 27% Сг 1100°С. [c.166]Чугун Х28 при содержании углерода до 1 % после отжига может подвергаться холодной обработке резанием для чугуна Х34, с более высоким содержанием углерода, такая обработка связана с определенными трудностями. Небольшие добавки кремния (1—улучшают механическую обрабатываемость высокохромистых сталей. [c.244]
Необходимо отметить, что введение в высокохромистую сталь небольшого количества титана (до 0,8%) уменьшает склонность к росту зерна, повышает антикоррозионные свойства стали п несколько повышает пластичность. [c.61]
При значительном содержании о-фазы в двухфазных швах (25—35% а-фазы) нагрев при температуре 375—500° С вызывает такую же хрупкость, как и в высокохромистых сталях (475-градусную хрупкость). [c.365]
Для сталей после низкого отпуска при температурах 125— 150° С коэффициент относительной износостойкости в основном имеет значение того же порядка, что и для закаленных сталей. Исключение составляют стали с высоким содержанием хрома (9,62— 17,12%), у которых потери массы образцов при абразивном изнашивании составили 19—33%. Следовательно, низкий отпуск закаленных высокохромистых сталей с титаном является эффективным методом повышения сопротивления изнашиванию. Зависимость износостойкости от твердости также не наблюдали. [c.108]
Влияние никеля на пассивационные характеристики сплавов также хорошо согласуется с индивидуальными характеристиками этого металла. Согласно имеющимся данным, потенциал пассивации высокохромистой стали (25% [c.19]
Обычно применяют низколегированные стали для дисков и высокохромистые стали — для лопаток турбины. Для лопаточного аппарата нет четкой временной зависимости выхода из строя. Повреждения лопаточного аппарата наблюдаются на всех типах машин, независимо от температуры в зоне фазового перехода. [c.185]
В последнее время разработаны и проходят промышленное опробование высокохромистые стали с присадкой молибдена и вольфрама, обеспечивающие высокую жаропрочность. [c.39]
Высокохромистые стали можно с успехом применять для изготовления сварной химической аппаратуры, работающей при статических нагрузках в уксусной, фосфорной и азотной кислотах, щелочах и многих других агрессивных средах. [c.77]
Влияние золовых отложений на коррозию различных котельных сталей различно. Известно, например, что стали, содержащие хром, являются чувствительными к хлоридам щелочных металлов. Поэтому окисление высокохромистых сталей под влиянием содержащих хлор золовых отложений протекает ближе к кинетическому режиму окисления,, чем окисление сталей с умеренным содержанием хрома. По общему количеству хрома в стали можно оценить его действие на ускорение процесса высокотемпературного окисления. Количественную оценку коррозионной стойкости стали можно проводить только на основе соответствующих экспериментов. Следовательно, выбор металла для высокотемпературных поверхностей нагрева, исходя из его коррозионной стойкости, должен быть связан с коррозионной активностью в отно- [c.11]
Обозначения высокохромистых сталей по стандартам различных стран представлены в табл. 111,25. [c.330]
Высокохромистые стали ферритного класса [c.18]
Легирование стали N тормозит рост зерна при высоких температурах, однако без существенного увеличения ударной вязкости. N принято вводить в сталь в количестве 1/75-1/100 от содержания Сг, так как в этом случае зерно измельчается в литом состоянии за счет модифицирующего действия нитридов хрома. Ограничение роста зерна при высоких температурах в деформированной стали связано с образованием аустенита по границам зерен феррита. Для этого в сталь вводят 1-2 % №. N в системе Ре-Сг, подобно С, смещает границу у - фазы в сторону более высокого содержания Сг. Как К, так и С имеют малые атомные радиусы и образуют твердые растворы внедрения. Их растворимость в феррите ниже, чем в аустените, вследствие чего в высокохромистых сталях присутствуют, как правило, карбиды и нитриды Сг. Легирование стали Х28, содержащей К, 1,5 % N1 повышает ее прочность и особенно ударную вязкость, значения которой тем больше, чем значительнее суммарное содержание N и N1. Однако высокая ударная вязкость сохраняется только при условии проведения предварительной закалки стали с относительно невысоких температур. В случае высокотемпературных закалки и отпуска (при 700 - 800 °С) ударная вязкость резко снижается. [c.19]
При нагреве высокохромистых сталей до 450-520 °С проявляется один из их основных недостатков - склонность к охрупчиванию. Это явление в научно-технической литературе носит название 475 °-ной хрупкости. Она проявляется [c.20]
Змеевики собираются из бесшовных печных труб и печных двойников или ретурбентов. В трубчатых печах новых конструкций ретурбенты не используются. Печные трубы изготавливаются, как правило, из легированных хромом, никелем и молибденом сталей. Углеродистая сталь применяется при относительно невысоких температурах (до 300 °С) и давлениях. Присутствие хрома предотвращает коррозию, вызываемую сероводородом, свободной серой и другими сернистыми соединениями. Молибден увеличивает стойкость против ползучести и текучести металла при высоких температурах. Добавка никеля способствует упрочнению высокохромистых сталей, повышает сопротивление ползучести. [c.233]
Печи горизонтальные, с огнеупорной изоляцией реакторов, изготовляемых из высокохромистой стали и заполняемых катализатором и теплоносителем. Установка состоит из ряда нечеп, каждая из которых находится в работе 8—10 мин., а затем переключается на регенерацию. Температурные условия здесь более жесткие, чем в установках, работающих по способу Филлипса или Стандард Ойл. В про-. цессе работы важно, чтобы катализатор не загрязнялся железом, потому, что загрязнения сильно повышают количество коксовых отложений и способствуют образованию низкомолекулярных газов. [c.87]
Особенностью высокохромистых сталей ферритного класса является их скло1шость к дополнительному резкому охрупчиванию под воздействием сварочного нагрева. Ударная вязкость и пластичность мсталла в зоне термического влияния сварных соединений приближаются к нулю. Высокую хрупкость сварных соединений связывали с образованием в околошовном металле пересыщенного С и N твердого раствора, так как при нагреве выше 1150 °С происходит диссоциация карбонитридов хрома. [c.244]
Хром, алюминий и кремний (см. рис. 98) сильно замедляют окисление железа из-за образования высокозащитных окисных пленок. Эти элементы широко применяют для легирования стали в целях повышения ее жаростойкости. Хром, введенный в сталь в количествах до 30%, значительно повышает жаростойкость, но высокохромистые стали являются ферритными и трудно поддаются термообработке в отличие от мартенситных и полуферритных низкохромистых сталей. Алюминий и кремний, которые вводят в сталь в количестве соот- [c.137]
При выплавке высокохромистых сталей типа Х18Н10Т на рабочей поверхности огнеупорной футеровки образуется своесбразный гарнисаж с повышенным содержанием AlA TiO., (до 33%), оксидов железа (до 57%) и оксидов хрома (до 33%), что ведет к увеличению срока службы футеровки. [c.89]
Высокохромистые чугуны приобретают коррозионную стойкость только при ус,яовии содержания хрома в твердом растворе (не считая хрома, связанного с углеродом чугуна) в количестве, достаточном для достижения устойчивости согласно правилу п/8, т. е. не менее 11,7% масс. Так как наибольшее распространение получили чугуны с 28—35% Сг и 1,0—2,2% С, значительная часть углерода чугунов связывается в карбиды, преимущественно типа СгуСз, на образование которых расходуется 10— 22% Сг (1% С связывает около 10% Сг). Таким образом происходит сильное обеднение твердого раствора хромом, и в большинстве случаев содержание свободного хрома в высокохромистых чугунах не выходит за пределы первого порога устойчивости. Этим объясняется сравнительно невысокая коррозионная стойкость этих чугунов по сравнению с высокохромистыми сталями. При увеличении содержания хрома свыше 35— 36% твердость высокохромистых сплавов значительно повышается, что ухудшает их обрабатываемость. Кроме того, при содержании хрома свыше 40% эти чугуны становятся хрупкими вследствие выделения прн медленном охлаждении 6-фазы (интерметаллического соединения РеСг). [c.243]
Щелочные расплавы. Для удаления прочных загрязнений (оксидов металлов, нагара, графитовой смазки, пригаров и др.) используют расплавы солей и щелочей. Очищаемые детали погружают в химически активные расплавы, нафетые до 200-450° С. Обработкой в расплавах от оксидов очищают поверхности никеля, титана, высокохромистых сталей. Для очистки деталей из черных металлов используют, например, при температуре 400 - 420 °С расплавы следующего состава 65 - 70% гидроксида нафия, 30 - 25% нчтрата натрия и 5% хлорида натрия. Расплав служит для удаления накипи, отложений ржавчины и нагара. Отложения нагара в расплаве полностью окисляются, а накипь в результате объемных и структурных изменений компонентов разрушается. Одновременно удаляются продукты коррозии и окалина, детали подвергаются пассивирующей обработке. Очистка поверхности в щелочном расплаве непродолжительна (2-5 мин), но энергоемка (4 - 5 10 кДж/м ). [c.34]
Для продольных сварных швов цилиндрических обечаек и выпуклых днищ ф принимается для углеродистой, низколегированной марганцовистой и хромомолибденовой сталей, а также аустеннтной Ф === 1,0 для хромомолибденованадиевой и высокохромистой сталей Ф == 0,8. [c.122]
Сплавы, обладающие более устойчивой пассивностью, особенно в присутствии ионов хлора, например нержавеющие стали, легированные никелем и молибденом (Х18Н12МЗТ), а также высокохромистая сталь марки Х28 и особенно титан и хром, имеют более высокую стойкость против щелевой коррозии, чем нержавеющие стали марок Х17, Х18Н9. [c.14]
Высокохромистая сталь обладает хорошей кислотостойкостью и высокой ока-линостойкостью (при содержании 17— [c.61]
Наиболее распространенным и рекомендуемым режимом термической обработки высокохромистой стали является отжиг при 760—780° С с последующим охлаждением на воздухе или вместе с печью. В результате такой термообработки сталь приобретает наиболее равно-несную структуру в виде ферритокарбидиой смеси, характеризующейся благоприятным сочетанием прочности и коррозионной стойкости. Иногда применяется также нагрев и выдержка стали при 850—900° С в течение нескольких часов с последующим быстрым охлаждением. Ири этом наблюдается растворение карбидов и несколько повышается пластичность. [c.61]
В горячей нефтяной аппаратуре широко используют двухслойный прокат с коррозиопностойким слоем из высокохромистой стали 0X13, для которой коэффициент линейного расширения близок к коэффициенту для конструкционных углеродистых низколегированных сталей. [c.380]
В противоположность катодной защите при анодной защите обычно имеются только узко ограниченные области защитных потенциалов, в которых возможна защита от корозии. По этой причине при анодной защите нужно в общем случае применять защитные установки с регулированием потенциала. Область защитных потенциалов может быть сильно сужена особыми процессами коррозии, например язвенной (сквозной) коррозией коррозионностойких сталей под влиянием хлоридов. В таком случае анодная защита иногда практически уже не может быть применена. Склонность к местной коррозии, обусловленная свойствами материала, тоже может сделать анодную защиту неэффективной. Сюда относится, например, склонность к межкристаллитной коррозии у коррозионностойких высокохромистых сталей и сплавов на основе никеля. [c.390]
В качестве закаливающих сред рекомендуют расплавы селитр и щелочей. Борированные детали из углеродистых сталей для получения высокой твердости (NV 5,6—6,8 кН/мм ) следует подвергать ступенчатой закалке в водных растворах селитр или щелочей, а детали из легированных сталей — изотермической закалке с получением твердости от NV 4,17—4,42 кН/мм2 (сталь ЗХ2В8Ф) до NV 5,60—6,85 кН/мм (для высокохромистых сталей). Для деталей из шарикоподшипниковых сталей температура нагрева под закалку после борирования не должна превышать 1050° С. [c.47]
Разработана также безникелевая высокохромистая сталь Х12Лц [c.74]
Значительно более высокое значение п, чем у перлитных сталей, имеет высокохромистая сталь Х18Н12Т, что связано с большой чувствительностью аустенитых сталей к содержащимся в сланцевой золе хлоридам. Повышенную чувствительность этой стали к щелочным хлоридам показали специальные опыты, которые проводились по вышеизложенной методике, но с искусственно увеличенным в золе количеством КС1. Оказалось, что при искусственном увеличении количества хлора в золе на 1,0 и 1,8% интенсивность коррозии стали Х18Н12Т повышается соответственно в 1,6 и 3,6 раза по сравнению с данными, что были получены в опытах, в которых сланцевая зола содержала 0,48% хлора. [c.255]
Стачи Х25Т и Х28 являются окалиностойкими, и их используют для изготовления печной арматуры, цементационных ящиков и других металлоконструкций, эксплуатирующихся в газовых средах при температурах до 900-1100 °С. Следует иметь в виду, что стойкость этих сталей к газовой коррозии сохраняется только в случае действия на метачл минимальных постоянных или переменных механических нагрузок. Высокохромистые стали, кроме того, обладают значительной стойкостью в коррозионных средах, содержащих сероводород и сернистый ангидрид, при высоких температурах. Стали этой группы, содержащие 25-28 % Сг, проявляют склонность к МКК аналогично сталям с 17 % Сг при высоких скоростях охлаждения с температур > 950 °С, что связано с выделением карбидов и обеднением границ зерен Сг. Стимулирующее влияние оказывает также образование при определенном составе стали некоторого количества мартенсита по границам зерен. Для предотвращения МКК в стали вводят Т1 в количестве > 5 х % С или N5 в количестве > 10 х % С. В случае изготовления из высокохромистых сталей, не содержащих Т1 и КЬ, сварной аппаратуры, эксплуатирующейся в жестких коррозионных средах, ее подвергают дополнительному отжигу при 760 - 780°С с последующим охлаждением в воде или на воздухе. При этом вследствие диффузионных процессов выравнивается концентрация Сг в зерне и сопротивление стали МКК повышается. [c.20]
Склонность сталей типа Х25Т к 475 °-ной хрупкости обусловливает необходимость избегать характерных температур при производстве толстого листа и при эксплуатации сталей в узлах и аппаратах, работающих в соответствующих условиях. Следует иметь в виду, что 475 °-пая хрупкость высокохромистых сталей обратима и их нагрев до 780-800 °С с последующим быстрым охлаждением в воде восстанавливает запас пластичности и ударную вязкость. Хрупкость же, связанная с крупнозернистой структурой стали, повторной термообработкой не устраняется. [c.21]
Другим характерным примером может служить плакирующее покрытие из ферритной высокохромистой стали Х25Т. Эта сталь во многих агрессивных средах по коррозионной стойкости идентична или даже превосходит хромоникелевые аустенитные стали. Однако сталь Х25Т имеет низкие пластичность и ударную вязкость, что существенно ограничивает область её применения. С другой стороны, двухслойные листы состава "сталь Х17Т-СтЗ" и "сталь Х25 - Ст 3"обладают высокими пластичностью (5 = 25-30 %) и ударной вязкостью (а = 0,8 - 1,1 МДж/ м ). Сварные соединения из этих двухслойных сталей по пластичности не уступают основному металлу, а их ударная вязкость лишь немного ниже (а =0,71 - 0,79 МДж/м ). [c.66]
chem21.info
Высокохромистые стали | Инструмент, проверенный временем
Структура и свойства хромистых сталей зависят прежде всего от содержания хрома и углерода (рис. 1, 2), а также азота и добавок титана, ниобия, молибдена, вольфрама и др. Как следует из диаграммы состояния системы железо — хром (рис. 1), безуглеродистые железохромистые сплавы имеют замкнутую область т-твердых растворов, ограниченную 12% хрома и температурным интервалом структурных превращений а (б) -*■ 7 и 7 -*■ а, который в свою очередь изменяется в зависимости от количества хрома.
Содержание Сг, * |
0,2 0,4 Содержание С, % |
Рис. 2. Сечение пространственной тройной диаграммы равновесного состояния сплавов Fe—Сг—С дли содержания хрома 6; 12 и 15%. |
Рис. 1. Диаграмма системы беэ — углеродистых сплавов Fe—Сг и смешение т-петли при увеличении содержания углерода, |
6ХСГ 12% Сг!5%сг
К замкнутой области 7 -твердых растворов примыкает гетерогенная область б + т — твердых растворов, ограниченная 12 и 13% Сг, за которой вплоть до чистого хрома следуют б-твердые растворы, не претерпевающие структурных превращений. При введении углерода в железохромистые сплавы граница области существования 7 -твердых растворов смещается в сторону более высокого содержания хрома (рис, 1) при одновременном расширении гетерогенной 6 + 7 -области. При неизменном же содержании углерода повышение количества хрома приводит к сужению 7-области и расширению двухфазной области (рис. 2), Кроме углерода, 7 -область расширяют также никель, азот и в меньшей степени марганец и медь. Прочие легирующие элементы (ферритизаторы) действуют в противоположном направлении, нейтрализуя (или уменьшая) влияние аустенизаторов.
Изменение механических свойств железных сплавов под влиянием легирующих элементов определяется, с одной стороны, влиянием последних на структуру сплава, особенно на его фазовый состав, н, с другой,— степенью воздействия их на кристаллическую решетку твердого раствора. Экспериментальные данные ряда исследователей показывают, что прочность металла (твердость, предел текучести) при неизменной структуре может изменяться благодаря искажению кристаллической решетки при растворении атома другого элемента, отличного по размеру от атомов основы сплава [50, 281, 282], либо под действием валентности [280], либо того и другого одновременно [241], Чаще всего механические свойства однофазных сплавов при легировании различными элементами зависят от диаметра атомов. Причем, чем больше размеры атомов растворенного элемента отличаются от атомов железа в сплавах на основе железа, тем при прочих равных условиях больше искажение решетки и упрочнение. Элементы с атомным радиусом меньшим, чем атом железа, упрочняют твердый раствор более интенсивно, чем элементы с большим, чем у железа, радиусом атома (расширяющие решетку). Элементы, растворяющиеся по типу внедрения (углерод, азот), упрочняют твердый раствор более интенсивно, чем элементы, растворяющиеся по типу замещения (хром, никель, марганец, кремний н др.).
Ряд свойств металлов, в том числе упрочнение при легировании и наклепе, объясняют также с точки зрения дислокационной теории, рассматривающей пластический сдвиг как процесс перемещения дислокаций — один из видов несовершенств кристаллической решетки[1]. По данным И. А. Одинга н А. А. Бочвара, с увеличением количества (плотности) дислокаций и других несовершенств решетки до некоторого критического значения реальная прочность металла падает, а при дальнейшем увеличении плотности дислокаций, например при механическом наклепе металла, возрастает. Причем повышение прочности при значительном увеличении плотности дислокаций сопровождается снижением пластичности. Кроме изменения плотности дислокаций, на упрочнение металла влияет распределение дислокаций в строго определенном порядке, а также создание вокруг дислокаций полей напряжений, или иначе «облаков» нэ растворенных вокруг дислокаций атомов, так называемых «облаков» Котрелла, блокирующих дислокации и препятствующих их перемещению. Поля напряжений вокруг дислокаций в решетке создают атомы растворенных элементов, по размерам отличные от атомов основы твердого раствора. Для пластического деформирования такого металла, т. е. для перемещения блокированных дислокаций, необходимо увеличить приложенное внешнее напряжение настолько, чтобы дислокации либо вырвались из своих «облаков», либо под действием этого повышенного напряжения перемещались бы вместе с «облаками». Чем больше растворенного элемента с диаметром атома, отличным от диаметра атома основы твердого раствора, тем большее количество дислокаций окружены «облаками» растворенных атомов и тем. следовательно, требуется более высокое напряжение для вырывания дислокаций из «облаков» или перемещения «облаков».
При чрезмерном увеличении количества «облаков» Котрелла металл может упрочняться настолько, что пластическое деформирование его не будет происходить при возрастании напряжения до величины сопротивления отрыву, и металл в этом случае разрушается хрупко.
При механическом наклепе упрочнение металла связано с увеличением количества дислокаций, различно ориентированных между собой, благодаря чему их движение взаимно затруднено — одни дислокации являются препятствием для передвижения других, лежащих в плоскости, расположенной под углом к первой.
Влияние легирующих элементов на упрочнение безуглероди — стого феррита при медленном охлаждении с высоких температур в отожженном состоянии отличается от влияния их на упрочнение такого же металла, но быстроохлажденного с высоких температур, т. е. в закаленном состоянии [50]. Упрочнение медленно — охлажденного феррита является следствием описанного изменения параметра решетки из-за наличия в ней атомов разного размера, т. е. обусловлено статическими искажениями кристаллической решетки, возникновением так называемых напряжений второго рода или, с точки зрения дислокационной теории, образованием «облаков» Котрелла, Упрочнение же феррита при закалке связано с понижением температуры f — a-превращения (Лз) ниже температуры рекристаллизации и обусловлено фазовым
наклепом (образованием игольчатого феррита) [92, 111], а также наложением напряжений второго рода, измельчением и разори — ентировкой блоков мозаичной структуры [50]. По-видимому, в этом случае возрастает количество дислокаций, различно ориентированных между собой. Упрочнение феррита при закалке происходит лишь в том случае, когда 7 -фаза переохлаждается до температур ниже 500° С, при которых диффузионная подвижность атомов железа и легирующих элементов затруднена, и f-* а-превращенне осуществляется по мартенситному (сдвиговому) механизму, вследствие чего и происходит фазовый наклеп металла.
По возрастающей степени влияния па твердость (прочность) феррита в отожженном состоянии, т. е. вследствие только статистического искажения кристаллической решетки, легирующие элементы располагаются в следующей последовательности [50]: хром, вольфрам, молибден, никель, марганец, кремний. Причем хром весьма слабо упрочняет медленноохлажденный феррит.
При быстром охлаждении вольфрам, молибден и кремний образуют с железом замкнутую 7 -область подобно хрому, но с повышением их содержания температура 7 — а-превращения (Лз) повышается, т. е. эти элементы как бы препятствуют снижению температуры превращения, наблюдаемому обычно в закаливающихся сплавах при ускорении охлаждения. Поэтому при увеличении содержания этих элементов не только не упрочняется сплав, а наоборот, даже уменьшается эффект закалки. Никель и марганец в сплавах с железом расширяют 7 -область, снижают температуру f -*• a-превращения и поэтому упрочняют феррит при быстром охлаждении. В отличие от вольфрама, молибдена и кремния хром, несмотря на то, что образует с железом замкнутую т-область, до определенного количества (до 8,5%) снижает температуру 7 а-превраіцения, способствуя таким образом упрочнению закаленного безуглеродистого феррита. Естественно, что введение вольфрама, молибдена или кремния в такой металл нейтрализует действие хрома.
С повышением содержания хрома более 8,5% эффективность упрочнения безуглеродистого феррита при закалке резко снижается в связи с повышением критической температуры Аз. Как следует из рис. 3 и 4, уже при содержании 12—13% хрома без — углеродистая сталь совершенно не упрочняется при закалке. Лишь при введении углерода сталь с таким количеством хрома может быть упрочнена закалкой и тем сильнее, чем выше содержание углерода. Так, например, сталь 0X13 (до 0,08% С) привысокотемпературном нагреве и быстром охлаждении закаливается сравнительно слабо, сталь же 1X13 (0,09—0,15% С) упрочняется при этом значительно сильнее, а сталь 2X13 (0,16— 0.24% С) —весьма сильно.
Слабая закаливаемость стали 0X13 обусловлена наличием в ней структурно-свободного феррита (б-феррита — фазы, не претерпевающей структурных превращений при нагреве и охлаж —
Рис. 4. Кривые влияния углерода на твердость стали, содержащей 12— 13% хрома, после закалки с различных температур [277]:
дении), а также слабым перенапряже — / — 0,35% с и із% сп 2-
0,12%С и 12% Сг; . С и 12,4% Сг; 4 — 0,01% С и 13% Сг; 5 — 0,001% С и 12% Сг, |
. ГГ <1.19%0 и 19% Г. г: 3 — (1.(13%
нием кристаллической решетки мартенсита (продукта?->а-превращения) вследствие низкого содержания углерода.
В стали, содержащей 12% Сг и 0,06% С,
после закалки от температуры, немногим выше Ас^ (^4$), сохраняется до 9%) структурно-свободного феррита, а такая же сталь, но с 0,12% С претерпевает полные превращения при нагреве п охлаждении и в ней не обнаруживается второй фазы (б-феррита) [265], Вместе с тем 12%-ная хромистая сталь, даже с более высоким содержанием углерода, при нагреве под закалку до температур выше 1050° С претерпевает частичное 7 — a-превращение н вследствие этого при комнатной температуре может иметь в своей структуре ферритную составляющую, причем тем большее количество, чем выше температура нагрева (рис, 2), Для обеспечения хорошей пластичности стали данного класса после быстрого охлаждения от высоких температур необходим высокий отпуск при температуре не ниже 650° С (рис, 5).
Для уменьшения количества структурно-свободного феррита в 12—13%-ные хромистые стали вводят небольшое количество никеля (1,0—1,5%) и реже — азота (до 0,08%). При этом повышаются механические свойства стали в исходном состоянии (в состоянии поставки) и улучшается ее свариваемость: уменьшается изменение структуры при воздействии сварочного термического цикла, вследствие чего повышаются механические свойства сварных соединений.
нв | .6» | ||
6, | |||
X | |||
а» | / | ||
—’ | |||
6 |
Рис. о Кривые влияния температуры отпуска закаленной от 1010а С стали, содержащей 12,2% Сг н 0,09% С, иа ее механические свойства [2351. |
С увеличением содержания хрома более 13% (в чисто хромистых сталях)
Температура Рис. 6. Кривые влияния хрома и температуры закалки на твердость иизкоуглероднстых высокохромистых сталей [Тамм]: / — 12,3% Сг и 0.09% С; 2 — 14% Ct и 0,08% С: 3— 15.5% Ct а 0,10% С; 4 — 16% Сг и 0,07% Cl S — 17,2% Сг и 0,13% С; 6 — 20,4% Сг а 0,10% С. |
резко уменьшается упрочняемость металла при закалке (рис, 6) вследствие уменьшения количества продукта -[-► а-превращения (мартенсита) и соответственно повышения количества структурно-свободного феррита.
Сталь, содержащая 17% Сг, относится к ферритному классу, однако, благодаря наличию углерода, а также в небольшом количестве азота, марганца, никеля, расширяющих -[-область, она претерпевает частичное а — 7 -* Af-превращение при нагреве и охлаждении и поэтому подкаливается. Причем действие азота при этом настолько сильно, что введение его в эту сталь в количестве примерно 0,06% уже достаточно для значительного изменения структуры после закалки (появления мартенситной фазы) [204, 211]. Действие азота на расширение у -области показано на рис. 7. Стали, содержащие 12—16% Сг, 0,2% С и 0,2% N, полностью закаливаются на мартенсит и после отпуска при температуре 150—200° С обладают боле^’^сокой прочностью и ударной вязкостью, чем стали с таким же содержанием хрома и углерода, но без азота [202]. Сталь с 23—25% Сг и 0,25% N после закалки в воде от 1100° С имеет двухфазную ферритно — аустенитную структуру. Однако аустенит такой стали неустойчив и при нагреве в интервале температур 450—800°С распадается на ферритную и карбонитридную фазы.
Рис. 7. Кривые влияния азота на расширение г — области в сплавах Fe—Сг: /—без азота; 2 — с азотом (1/75 по отношению к содержанию хрома). |
Стали, содержащие 20% Сг и 0,10% С или 17% Сг, 0.08% С и 0.4—0,8% Ті (при обычном содержании азота <0,01 %), имеют однофазную структуру б-феррита прн всех температурах, т. е. не претерпевают структурных превращений при нагреве и охлаждении и поэтому практически не упрочняются при закалке.
Весьма отрицательным свойством высокохромистых феррнтных сталей является низкая ударная вязкость при комнатной температуре, обусловленная высокой критической температурой хрупкости. С повышением температуры испытания ударная вязкость ферритной стали возрастает (рис. 8) [99]. Аналогично
ударной вязкости изменяется с по
вышением температуры и пластичность феррнтных сталей.
Величина зерна является определяющим фактором вязкости высокохромистых сталей прн комнатной температуре. Чем мельче зерно стали, тем выше ударная вязкость. Обнаружено положительное влияние на ударную вязкость феррнтных сталей измельчения зерна путем прокатки в интервале пониженных температур (например, от 980—1000 до 720—800° С) [11]. По-видн —
мому, по этой же причине ферритная сталь марок 0Х17Т и Х18Т1
толщиной до 3 мм отличается значительно более высокой пластичностью и вязкостью при комнатной температуре, чем толсто — листовая сталь такого же состава.
Азот улучшает структуру и механические свойства высокохромистых феррнтных сталей. Введение в ферритную сталь 0,15— 0,25% N значительно измельчает структуру, уменьшает склонность ее к перегреву и связанному с этим охрупчиванию. Например, образцы стали, содержащей 25,5% Сг, 0,14% С и 0,05% N,после семидневной выдержки при температуре 1100*0 при испытании на разрыв разрушались хрупко без какого-либо удлинения, а образцы стали с таким же хромом и углеродом, но с 0,22% N разрушались вязко с удлинением 34% [254]. Однако склонность такой стали к межкристаллитной коррозии после быстрого охлаждения от высоких температур выше, чем без азота.
Температура испытание, 4с Рис. 8. Кривая зависимости ударной вязкости стали, содержащей 17,1% Сг, 0.05% С и 0,36% Ті. толщиной І0 мм от температуры испыта — |
Азот предотвращает транскристаллизацию слитка высокохромистой стали, причем для этого отношение содержания азота к хрому должно быть 0,012—0,014 [114, 180], т. е. в сталях с 13% Сг должно содержаться не более 0,10—0,16% N, в сталях с 17% Сг —
0,18—0,25% N, с 25% Сг — 0,30—0,36% N н с 28% Сг —0,32—0,40% N.
Необходимо отметить, что приведенные данные допустимого количества азота несколько завышены. Введение в хромистые стали азота более 1 % от содержания хрома приводит к росту слитка и его пористости.
По данным Негабаур примерно такую же растворимость имеет азот и в хромоникелевых сталях (рис. 9). Несколько более высокой растворимостью обладает азот в хромо- никельмарганцевых сталях (рис. 10) [173,
185]. Плотные слитки из таких сталей получаются, если содержание марганца в 34—38 раз превышает содержание азота [210].
Из опыта проблемной лаборатории металловедения Уральского политехнического института известно, что введением в жидкую сталь подогретого до 900° С азотированного хрома можно несколько повысить усваиваемость азота сталью.
Для обеспечения оптимальных механических свойств высокохромистые стали ферритного класса после прокатки подвергают отпуску при температурах 760—780° С (3—10 мин на 1 мм толщины) с охлаждением на воздухе. Причем лучшие результаты по ударной вязкости обеспечиваются при быстром охлаждении от этих температур, например, охлаждение не в пачке, а отдельными листами на воздухе или лучше в воде [11].
Вязкость сталей именно ферритного класса в значительно большей степени, чем аустенитных, зависит от содержания водорода, кислорода и неметаллических включений [6, 21, 159, 172].
Так, например, при плавке в вакууме удалось повысить ударную вязкость стали марки Х28 с 0,53 до 28,5 кГ • м/см.2 [172]. Критическая температура хрупкости высокохромистых сталей, выплавленных в вакууме, снижается до —65° С при 12% Сг и до —130° С при 25% Сг [219]. При 26% Сг ударная вязкость при комнатной температуре таких сталей максимальна, а при дальнейшем повышении содержания хрома она понижается, сохраняясь, однако, достаточно высокой до 35% Сг. Электрошлаковым переплавом,
Рис. 10. График зависи мости качества слитка о количества азота и мар ганца в стали, содержа щей 0,05% С, 18% С и 4% Ni [173]. |
н0.4*43S 0,2 !”■’ 41 о |
Ю 15 20 25 30 Содержание Сг, % |
Рис. 9. График влияния хрома на растворимость азота в хромопикелевых сталях. |
снижающим не только содержание водорода, кислорода и неметаллических включений, но и содержание серы в металле [6], автору удалось повысить ударную вязкость стали марки 0X17Т толщиной 10 мм с 1,9 до 11,2 кГ • м/см2 при надрезе вдоль проката и до 12,1 кГ-м/см2 при надрезе поперек проката [99]. Уменьшение содержания водорода и кислорода с целью повышения ударной вязкости высокохромистых феррнтных сталей особенно эффективно при одновременном снижении содержания углерода в них [21].
Независимо от способа выплавки весьма перспективными являются тонколистовая сталь марки 0X17Т или ей подобная Х18Т1, предложенная МАТИ, н Х25Т, прокатываемые по улучшенной технологии, а также биметалл с плактирующим слоем из этих сталей.
Механические свойства высокохромистых мартенситных, фер — ритно-мартенситных и феррнтных сталей (лист) обычного производства в состоянии поставки приведены в табл. 2.
Таблица 2 Механические свойства высоколегированных мартенснтных, ферритно-мартенснтных и ферритных сталей (технические требования)
Примечание. После отпуска при 700°С сталь 1Х17Н2 имеет следующие механические свойства: ят = 59,0 кГ/ммг; =77,0 кГ/мм2-, 6 = 21,5%; V = 43.5%; а„= 6,5 кГ-м/см8 [62]. • По ГОСТ 9867—61 единица силы — ньютон (н): I кГ = 9,8 к. |
hssco.ru