НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ

Необходимость в материалах как более жаропрочных, так и с бо­лее низким температурным порогом хрупкости, чем у углеродистой стали, а также стремление снижать вес машин, аппаратов и обору­дования нефтезаводов и заводов нефтехимического синтеза привели к применению и заметному распространению низколегированных сталей повышенной прочности. В табл. II. 5 и II. 6 приведены эти марки стали, соответственно листового и сортового прокатов; даны их химический состав и механические свойства при комнатной тем­пературе, а также указано, для каких условий их рекомендуется применять в аппаратостроении.

Сталь 12МХ благодаря низкому содержанию хрома (0,5%) хо­рошо сваривается. Одновременное присутствие хрома и молибдена сообщают ей высокую теплоустойчивость вплоть до температур 540° С, что можно видеть из табл. П. 7. В то же время хром предохраняет эту сталь от склонности к графитизации.

Сталь 12ХМ содержит больше хрома, чем сталь марки 12МХ. Это делает ее более устойчивой в водороде повышенного давления при повышенных температурах и позволяет чаще приме­нять ее в установках каталитического риформинга и гидроочистки. Сталь этой марки более теплоустойчива, чем сталь 12МХ, и поэтому Госгортехнадзором допускается для работы при темпе­ратурах до 560° С. Данные о механических характеристиках этой стали после термообработки, как она и поставляется, приведены в табл. II. 7.

Сталь 16ГС (3Н) легко свариваемая, с повышенными прочностью и ударной вязкостью при температурах от —40 до +475° С. Эти свойства стали дают возможность применять ее и для холодильной аппаратуры установок депарафинизации масел и других процессов переработки нефти, осуществляемых при температурах ниже нуля. ГОСТ 5520-62 на поставку этой стали гарантирует для листов до 30 мм ударную вязкость при —40° С не менее 3 кГ/см², а при темпе­ратуре — 70° С — не менее 2,5 кГ/см². Средние значения прочностных характеристик, определенных при различных температурах на металле трех плавок, приведены в табл. II. 8.

Сталь 09Г2С (М), так же как и сталь марки 16ГС(ЗН), легко сва­риваемая, с еще более повышенной прочностью и относительно высо­кой ударной вязкостью при пониженных температурах. Техниче­скими условиями ГОСТ 5520-62 .гарантируется поставка листовой стали из стали этой марки показателями ударной вязкости при тем­пературах 20, —40 и —70° С соответственно не менее 6; 3,0 и 2,5 кГм/см².

Механические свойства (средние значения) этой стали при повы­шенных температурах по результатам испытаний двух плавок стали даны в табл. П. 9.

Сталь 10Г2СД(МК) отличается от сталей 16ГС (3Н) и 09Г2С (М) повышенным содержанием кремния (0,9—1,2%), что, надо полагать, должно повысить окалиностойкость этой стали по сравнению с окалиностойкостью сталей 16ГС (3Н) иО9Г2С(М) и сделать возможным ее использование при более высоких температурах для слабонагружен-ных элементов. Однако отсутствие достаточных данных о ее проч­ностных характеристиках при температуре выше 350° С лимитирует ее приметшие. Средние значения механических свойств этой стали при повышенных температурах, определенные по трем плавкам ме­талла, приведены в табл. II. 10.

Стали ЗОХ, ЗОХА и 38ХА по ГОСТ 4543-61 благодаря своей высокой прочности и вязкости в термообработанном состоянии, а также сравнительно хорошей релаксационной стойкости применяют в качестве крепежной стали в оборудовании нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. Ведомственная нормаль Н779-55 регули­рует условия применения крепежных деталей из этих марок сталей [80].

Изменение механических свойств сталей марок ЗОХ и 38ХА в за­висимости от температуры показано в табл. II. 11.

Релаксационная стойкость характеризуется данными, приведен­ными в табл. II. 12 [41].

Стали ЗОХМА и 25Х2МФА, содержащие молибден (0,2—0,3%) и ванадий (особенно 25Х2МФА), обладают значительно большей теплоустойчивостью, не склонны к снижению ударной вязкости при длительном пребывании при повышенных температурах, осо­бенно ценны как материал для крепежа при повышенных температу­рах, их широко применяют не только на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах, но и в других отраслях промышленности.

Сталь 50ХФА применяют для пружин. Она высокопрочна при повышенных температурах. Механические свойства ее в преде­лах от 20 до 300° С приведены в табл. II. 14. Для пружинной стали особенно интересны характеристики, определенные при испытании на кручение.