Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Сварка мартенситно-ферритных сталей



Высокая коррозионная стойкость хромистых сталей обеспечивается при содержании Cr пределах 12...14 %, так как при Cr > 12 % коррозионная стойкость более не увеличивается.

Вместе с этим при Cr > 12 % наблюдается склонность стали к охрупчиванию и снижению прочности в связи с формированием в структуре значительного количества ферритной составляющей.

Хромистые (13...14 %) стали имеют частичное g«a (М) – превращение (рис. 35) и относят­ся к мартенситно-ферритным, при охлаждении которых полиморфные превращения соответствуют реакции: d – g + d – a (М) + d.

  Рис. 35. Термокинематическая диаграмма распада аустенита при непрерывном охлаждении 13 % -ной хромистой стали с различным содержанием С Количество d–феррита в сталях повышается с увеличением содержания Cr и снижением концентрации углерода. С введением С границы области g–твердых растворов сдвигаются в сторону большего содержания Cr (см. рис. 34). Эти стали находят широкое применение при изготовлении химических агрегатов и энергетического оборудования (табл. 13 и 14).

Таблица 13

Химический состав мартенситно-ферритных сталей

 

Марка стали Содержание элементов, % (по массе)
C Cr Si Mn Прочие
08Х13 < 0,08 12...14 < 0,8 < 0,8
12Х13 0,09...0,15 12...14 < 0,8 < 0,8
20Х13 0,16...0,25 12...14 < 0,8 < 0,8
08Х14МФ 14Х17Н2 0,03...0,12 0,11...0,17 12...14 16...18 0,2...0,4 < 0,8 0,8...1,2 < 0,8 V = 0,15...0,3 Mo = 0,2...0,4 Ni = 1,5...2,5

Примечание. Содержание S < 0,025 %, P < 0,03 %.

Таблица 14

Механические свойства и назначение мартенситно-ферритных сталей

 

Марка стали sв, МПа d, % y, % KCV, МДж/м2 Т эксп., °С Примеры использования
не менее
08Х13   12Х13       1,0   0,9 40–550   Корпуса, детали хим. аппаратов, паровых и газовых турбин, рабочие направляющие лопатки, диафрагмы
20Х13 0,8 Детали насосов
08Х14МФ Теплообменники ТЭС и АЭС
14Х17Н2 0,5 Детали внутренних устройств АЭС

Трудности при сварке мартенситно-ферритных сталей связаны с охрупчиванием металла и возможностью образования холодных трещин. Это обусловлено характером распада аустенита в процессе охлаждения. Диаграмма распада аустенита стали 08X13 (см. рис. 35) имеет две области превращения: в интервале 600...930 °С – соответствующем образованию ферритно-карбидной структуры, и в интервале 120...420°С – мартенситной структуры.



Количество превращенного аустенита в указанных интервалах зависит от скорости охлаждения. Так, при охлаждении со средней скоростью 0,025 °С/с превращение аустенита происходит в верхней области с образованием феррита и карбидов. Лишь 10 % аустенита в этом случае превращается в мартенсит в процессе охлаждения от 420°С. Повышение Vохл до 10 °С/с способствует переохлаждению аустенита до Мн = 420 °С и полному его бездиффузионному превращению в мартенсит. С увеличением доли мартенсита резко падает KCV. Увеличение содержания углерода приводит к сдвигу в области более низких Т границы превращения.

У сталей с 0,1...0,25 % С полное мартенситное превращение возникает при Vохл = 1 °С/с. При образовании мартенситной структуры KCV CC снижается до 0,05...0,1 МДж/м2 (в 10 раз). Последующий отпуск при 650...700 °С приводит к распаду структуры закалки, выделению карбидов и повышению KCV до 1,0 МДж/м2. Формирование значительного количества d–феррита в ЗТВ резко уменьшает склонность сварных соединений к образованию холодных трещин, но снижает вязкость сварных соединений.



С учетом возможности восстановления KCV после термообработки стали имеют повышенное содержание С для предотвращения образования большого количества феррита в структуре, что позволяет избежать охрупчивания. Но при этом ухудшается свариваемость вследствие склонности сварного соединения к холодным трещинам в ЗТВ из-за снижения вязкости металла околошовной зоны. Дополнительное легирование сталей карбидообразующими элементами (Мо и V) снижает "эффективное" содержание С и устойчивость аустенита в процессе охлаждения, способствуя его распаду уже при 300 °С.

Таким образом, повышение содержания углерода в сталях, с одной стороны, позволяет улучшить свойства сварного соединения за счет термообработки, а с другой – ухудшает свариваемость из-за охрупчивания ЗТВ. Устранить указанные трудности позволяет правильный выбор теплового режима сварки.


Просмотров 711

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!