СВАРКА ЖАРОПРОЧНЫХ ПЕРЛИТНЫХ СТАЛЕЙ

Жаропрочными (теплоустойчивыми) принято называть стали, предназначенные для длительной работы при Т < 600 °С. Они широко применяются для изготовления деталей энергетического, нефтехимического и химического машиностроения.

Это связано с их сравнительно низкой стоимостью и высокой технологичностью, способностью длительно работать под напряжением и при высоких температурах, длительной прочностью, жаропрочностью и стабильностью свойств во времени. Так, сварное соединение в условиях ТЭС и АЭС испытывают термомеханические нагрузки (Т < 600 °С, Р < 25 МПа) в течение длительного времени (15 лет) при наличии коррозионного воздействия и нейтронного облучения.

Высокая работоспособность этих сталей обусловлена оптимальным легированием 0,5...2,0 % Сг, 0,1...0,3 % Мо, 0,1...0,3 % V, а также небольшим количеством редкоземельных металлов и В (табл. 4).

Легирование Сг упрочняет твердый раствор, повышает жаростойкость сталей, предотвращает графитизацию в процессе эксплуатации при Т > 450°С и повышает длительную прочность.

Mo повышает сопротивление ползучести, температуру рекристаллизации железа и его прочность при высоких температурах, способствует образованию упрочняющей фазы Лавеса Fe2Mo. Образование Fe2Mo происходит с уменьшением объема и сопровождается "отрицательной" ползучестью.

V совместно с С обеспечивает упрочнение стали высокодисперсными карбидами VC и способствует стабилизации карбидной фазы как элемент, обладающий высоким сродством к углероду.

Таким образом, жаропрочность этих сталей обусловлена тем, что значительная доля Сг, Мо и V находится в твердом растворе, легируют и упрочняют феррит, затрудняют процессы диффузии и самодиффузии при высоких температурах.

С другой стороны, Сг, Мо и V образуют карбиды, обладающие высокой стойкостью против коагуляции при нагреве.

Оптимальное сочетание механических свойств изделий из перлитных жаропрочных сталей достигается применением нормализации или закалки с последующим температурным отпуском. При этом обеспечивается структура, состоящая из дисперсной феррито-карбидной смеси.

У Cr–M–V сталей наблюдается бейнитная составляющая структуры. Для жаропрочных перлитных сталей sт = 250...35 МПа, sв = 400...500 МПа, d = 15...20 %, y = 30...50 %.

Таблица 4

Химический состав жаропрочных перлитных сталей

 

Марка стали Содержание элементов, % Температура эксплуатации, °С
C Si Mn Cr Mo V
12ХМ 0,09...0,16 0,15..0,30 0,4...0,7 0,4...0,6 0,4...0,6 450...550
15ХМ 0,10...0,18 0,17..0,37 0,4...0,7 0,8...1,1 0,4...0,6 450...550
12Х2М1Л 0,14 0,27 0,54 2,32 1,1 450...550
12Х1МФ 0,08...0,15 0,17..0,37 0,4...0,7 0,9...1,2 0,25..0,35 0,15...0,3 550...600
15Х1М1Ф 0,12...0,18 0,15..0,30 0,4...0,6 0,9...1,2 0,9...1,1 0,25...0,35 500...600
12Х2МФСР 0,09...0,16 0,1...0,3 0,3...0,6 1,9...2,2 0,4...0,7 550...600







Дата добавления: 2016-03-22; просмотров: 729;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.