Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Последующее охлаждение такой стали приводит ' оо "олучению смешанной мартенситно-ферритной структуры. Увеличение содержа- 6 п/р. Акулова А. И., т. 2 Сварка высококромистых сталей 163 э х оо«о м ооо оно, " о "' о о хо хохх О~МО ххоо О" ах »ко5 ачх о о ,8 о ч а О х хо О , о оо х х х оо ма хо О.а »о хо ~о Хх о~й О о О~ О.М х оО о ха ОЗО ,,О »ХО оо о5ох ОХ О О хо О. »я х» о" о в О О о О О ОО О ~й »х $ О «1 О ай 1« Ю ха О «« Ой Ф ч я „~~О» ой О О.
х О оо ОО хо х ХХО о ох,, озо хк ы О »ох о5х «Ооа О хо х Е Л Ф о х х до О =о о хо чй сл» ОО о о аы О О~О о. о |О ох о Х х ~с :. х оо "о во О О оя оо О. х « х ох 1 О Э х оо О О оя а„" Ох Жх а„ ох ".х хо й хо ОЬ Е О оо ах х б'\ ~х ох ох Х О ОО О О *о ха х о% О. ОО а„" Мх х ох х х оо О $ О О о О О О.
хо оя3 а О, «х х ° „х о" Е Ф' ОО, Оо о аО х БЫо а' о ад" О ооо Мхи в о В О О5 тоС 1тлоо х;а 1200 х » О, о Е и Ф х О Я оа Ф О. х о а«« х. '= х х о О ао 0й х О. О. Ф 1000 800 боо 0 б УО /б гО гб Ст;% о а х о х о о« а„ ЕО ~о Сл% Рис. 5. Схематическая диаграмма состояния хромистой стали (тройной системы Ге — Сг — С) а о $ о х «« ! о ,о ы а я я Ф а ) оъ о '«' С'4 ! ) О оо о ! 3 .К - сл х «О «« О— Х о «« 'Т' Х «Х х б ния хрома в стали (при С = — сопа1) способствует относительному увеличению ферритной составляющей в структуре. Дальнейшее увеличение содержания хрома при малой концентрации углерода приводит к тому, что при любых температурах сохраняется ферритная структура сталей; такая структура получается и при любой скорости охлаждения; различие может быть только в относительном количестве выпавших карбидов. Таким образом, при С > 0,06 —: 0,06% стали с содержанием хрома до 12 — !3% будут относиться к мартенситному классу; при 13 — 16% — к мартенситно-ферритному, а имеющие более 16% -- к ферритному.
При более высокой концентрации углерода, соответственно, кснцентрации хрсма, ири которых конечная структура сталей изоту меняетея от мартеиситной к ферритной, стаял « нов ятся большими. Рис. 6. Смещение у-петли в системе Ге — Сг — С в зависимости от содержания углерода в стали Наличие в стали других элементов (кроме Ре, Сг, С) может вызывать переход сталей из одного класса в другой. Введение аустенизирующих элементов при иных концентрациях хрома и углерода„например никеля и марганца, расширяет области получения мартенситных и мартенситно-феррнтных сталей. Так, сталь, содержащая 0,1% С н 17% Сг, является феррнтной; введение в сталь доголнительно 2% 1~1 определяет получение мартенситно-ферритной или мартенситной структур. Так же как никель, влияет и азот, исгользуемый в некоторых высокохромистых сталях как легирующий элемент, с определенными цределами его содержания в стали.
Иначе действуют элементы, являющиеся сильными карбидообразователями, например титан. Связывание углерода в карбиды (в данном случае типа Т1С) к моменту распада аустеннта приводит к уменьшению углерода в растворе и, как следствие, к уменьшению вероятности получения в структуре после полного охлажения мартенсита (или его значительных количеств). Введение карбидообразующих элементов в такие стали количественно связывают и с общим углеродом в стали; например, минимально необходимое количество титана определяется соотношением Т1 = 5 С. В некоторые стали вводят несколько карбидообразующих элементов (лл/, Мо, 'Ч), хотя связывание ими углерода осуществляется менее полно, чем титаном.
Для повышения жаростойкости в качестве дополнительных легирующих элементов в высокохромнстые стали вводят кремний и алюминий, Эти элементы действуют на структуру противоположно действию никеля и азота. При некоторых видах термического воздействия хромистые высоколегированные ферритные стали приобретают склонность к межкристаллитной корро. Основные свойства и классификаиия сталей 164 Сварка высокохромистых сталей Общие рекомендации по сварке с , о сс сс со сс с с.
чс с»а» » 8 см сж й»с Ы с» с» с с с. » М с с» с со с ,Я „О с„а с, Ы,. »с о о О, 38 ас ос сс с Е с с с» о сч с» ОС ос,с » », Я в > |„" ОСЧ с» „'сс к о 3 5." с» с с. с с. с» » с» с .с с х с с с» с» сс О. с» с» у ч с» Х с сс о ОО с 8'-~ с., о ~",~ сш сс 'о о:..
сс о " '-'о со С О С С»О О .с о осл сс Сс сс ж2 ". сс о Р всл с» с ;,. сч хЗ с о сс сс с» О о ч И с ..- о "' ч с с Сс~ ос а, сс„- с,с.» с<» с ООчс О сс О~О о%- с» о сс с с сы Ю. ы с зс, с» с» д х с, с» „ сс+ с с с» с с» сс с» ав с с и и с" с с с» м Р О. б с с с» сс 'г.' с» ас8 с» с» с !спи Е О ! о" ас» с с Д=. О ! СО ! ! О с'» О 2! Ц с ! .".О. с» ! ! с» ЯО с' ! !': 'со О | ! |-.
ОО О ! |Л с» ! |О с ! !»» О ! ! с- сО =' ! с ОО Ос ! ке О Ч/ а Ю с с с» х ! с'» с» =! ! =- О СЧ =! |= с ! ! сч Ос» ! ыс о а ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СВАРКЕ кд сс с» СО 8 с |О с -' ! Свойства сварных соединений высокохромистых сталей могут быть полу„чены наиболее близкими к свойствам катаного нли кованого основного металла »только в тех случаях, когда химический состав металла швов является подобным 'химическому составу сварнваемого металла и после сварки возможна термиче:ская обработка в виде высокого отпуска. Применение швов, состав которых аналогичен составу свариваемого металла, "4)вз усложнения технологии (предварительного и сопутствующего подогрева) ;|и последующей термической обработки во многих случаях приводит к появлению ;|в сварных швах и в зоне термического воздействия сварки трещин и к низкой 7!еформационной способности сварных соединений.
В таких случаях приходится ~)тказываться от получения швов, состав которых подобен составу свариваемой '~ромистой стали. Более работоспособные сварные соединения получаются при аустенитной или аустенитно-ферритпой структуре сварных швов, обычно хроМвиикелевых, с достаточным количеством аустенизаторов, в основном никеля -М марганца. При таких швах последующая термическая обработка по режиму, "агоприятному для измененного сварочным термодеформацнонным циклом основ"ого металла, как правило, ухудшает свойства металла шва и вызывает резкие "ерепады остаточных напряжений вблизи границы сплавлення. Поэтому терми"~йская обработка для таких разнородных по структуре сварных соединений »» ОО ! с' ,,» с» ! сч с» ! ! сс\ О О ! сс о о ! О |О '» са ! с» „„сч О ! |О О С4 ! О Ос» ! |О ОО ! Ю с»' ! |О с,.' ,Ч с» сс» х чс сс Ч/ Ч/ сч О ! ю.
О ! О Ч/ О Ч/ О Ч/ о сс с» О сс кс Ч/ с» с Ч/ Ч/ ! сс» „»О О ! О ! ! О | ! сс "'О с» ! ОО О ! |= О ! ! с- О О' О ! ! О О= О О ! 'О' О ! сс с'» О О' ! Ч/ с» О»с Ос М с» с» сс с» ~ в" х! с» ."-— с» с» . СЧ СЧ О хх= "сЛ хх х! х",; сс О О Юссю с~;х ЙЙ'ч О СС О хс:- х- зии (МКК). В сталях такого типа быстрое охлаждение с температуры выше 900' С, полученное прн высоких температурах границами зерен пересыщение углеродом и азотом приводит в процессе охлаждения к выпадению особых фаз, обедняющих хромом окружающие объемы металла. По таким участкам при воздействии на поверхность агрессивной окислительной среды коррозия проникает внутрь металла.
В связи с большей диффузионной подвижностью хрома в решетке феррита, по сравнению с подвижностью в плотсюупакованной аустенитной решетке, пасспвация, при т,рмическом воздействии узепьшаюшая склонность к МКК, для высокохромистых сталей происходит быстрее, чем для аустеннтных, например хромоиикелевых, сталей. Сварочные свойства хромистых сталей и свойства сварных соединений зависят от того, к какому классу относится свариваемый металл. Сварочные свойства мартенситно-ферритных сталей, хотя и являются промежуточными между мартенситными и ферритными сталями, приближаются к свойствам сталей мартен- ситного класса. Составы наиболее распространенных, применяемых в сварных изделиях высоколегированных хромистых сталей, выпускаемых в СССР, и их примерное назначение приведены в табл.
1. Высокохромистые стали использу'ют в качестве коррозионно-стойких, жаростойких н жаропрочных. Из коррознонно-стойких (достаточно стойких против атмосферной коррозии и в слабоагрессивных жидких средах) обычно применяют стали с 13% Сг — соответственно марок 08Х13, 12Х!3 н 20Х!3. Одновременно зги стали обладают жаростойкостью до 650' С и достаточной жаропрочностыо до 480 †5' С. Коррозионная стойкость сталей в жидких средах средней агрессивности достигается повышением содержания хрома до 17%. При этом стали иногда дополнительно легируются Х1, Мо, Т| (соответственно марки 12Х17, 08Х17Т, 14Х17Н2). Жаростойкость этих сталей несколько выше, чем при 13% Сг, Дальнейшее повышение жаростойкости достигается при увеличении в стали концен'трации хрома до 25 — 30% (стали марок !5Х25Т» 15Х28Т).
)Каропрочными, допускающими длительную работу при значительных напряжениях при температурах до 580 — 640'С, являются стали с 11% Сг, ,дополнительно легированные Мо, Ч, ХЬ н другими элементами (стали марок 15Х11МФ, 15Х11МБФ, 15Х12ВНМФ, !ЗХ11Н2В2МФ и др.). ()би4ие рекомендации по сварке Сварка высокохромистых сталей 167 166 состав, % Химический Техническая доку- ментации для поставки Сварочная проволока 0,3-0,7 (0,6 0,3 — 0,7 0,9 — 1,3 (0,7 а' 0,8 0,3-0,7 (0,6 О,'3 — 0,7 0,25 — 0,65 (0,8 (1,0 0,09 — 0,14 0,16- 0,24 (0,08 (0,10 (О,! 2 (0,15 Св-12Х!3 Св-20Х13 Св-06Х 14 Св-08Х14ГНТ Св-1ОХ17Т Св- 1ЗХ25Т ГОСТ 2246-70 105-12,0 О,б — 0,9 0,6 -0,9 Мо 0,25-0,50 Ч 0,25 — 0,55 0,35 — 0,65 0,030 0,08 — 0,15 Св-12Х 11НМФ Для изготовления электродов для сварки высокохромистых жаропрочных сталей ГОСТ 2246 — 70 1Од — 120 0,8 1, ! 0,35-0,65 1 — 1,3 Мо 0,25 — 0,50 Ч 1,0 — 1,4 ЪЧ 0,08 — 0,)3 0,3-0,6 Св-1ОХ11НВМФ 0,9 — 1,3 Для сварки под флюсом и в углекнслом газе вьюокохромистых жаропрочных сталей О,!2 — 0,17 ЧМТУ?ЦНИИЧМ 671 — 62 Св-!5Х!2ГНМВФ (ЭП-390) 0,8 — 1,2 Мо, 0,8 — 1,2 ЪЧ, 0,25 — 0,45 Ч, О,!5 — 0,35 Нв 0,6- 0,9 0,030 0,3- 0,6 0,9 — 1,3 О,!3-0,18 Св-!5Х!2НМВФБ (ЭП-249) ЧМТУ?ЦНИИЧМ 442 — б ! 17-19 О,б — 1,3 2,0 — 2,5 О,ОЗО Для сварки стали 14Х17Н2 под флюсом АН 18 и в углекислом газе 0,2о -0,65 0,9 — 1,3 Св-ОЗХ !ЗН2ГТ (ЭИ- 157) ЧМТУ?ЦНИИЧМ 2? 7 — 60 (0,10 применяется только для некоторых изделий из высокохромистых сталей, главным образом с целью улучшения коррозионной стойкости.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
