Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Состав некоторых жаростойких аустеннтных сталей и сплавов, % 8 ! Р Прочие ~ Дополнительное Т1 С 8! Мп злемеиты 1 использование не более Материал Аустенитные стали Литые муфели печей 0,035 0,035 0,035 < 1,5 <2,0 <1,5 0,020 0,020 0,020 2,0 — З,О 0,32 — 0,40 0,20 < 0,20 23 — 26 17 — 20 18 — 21 17 — 19 22 — 2о 24 — 27 Литые муфели печей 1,2 — 1,8 А( О,З вЂ” 0,45 Ы; до 0,02 В 0,040 0,035 0,030 0,020 13 — 15 1,2 — 1,8 0,4 — Ой < 0,12 До 0,5 15 — 18 14 — 16 23 — 26 < 1,0 В виде отливок 0,035 0,035 0,040 0,040 0,030 0,020 0,030 0,030 0,7 — 1,5 1,0 — 2,0 13 — Гб 13 — 15 0,8 — 2,0 .0,8 <О,б 1,2 — 1,8 О,!8 24 — 27 24 — 27 До 0,5 До 05 23 — 26 23 — 26 14 — !б 14 — 16 До 001 В 1,2 — 1,8 А! 1,2 — 1,8 А1 О,07 — О,12 0,4 — 0,5 0,4 — 0,5 1,1 — 1,6 Аустенитно-ферритные стали 0,035 < 2,0 0,025 < 1,0 < 0,2 12 — 15 22 — 25 19 — 22 0,035 0,035 < 1,5 0,025 1,0 — 1,5 0,025 2,0 — 3,0 ~ «0,6 < 0,2 0,14 — 0,20 12 — 15 В ниде отливок О,! — О,!б Ы О,! — 0,16 23,5 — 26,5 12- Г4 0,1 — 0,1 8 « '1,5 0,025 0,6 — 1,2 0,040 0,035 2 — 3 0,08 12 — Гб 19 — 22 2,4 — 3,0 ЪЧ; 0,2 Ч; 0,25 Мо 0,045 0,6 — 1,5 0,1 — 0,52 20 — 23 10,5 — 12,5 До 0,2 Аустенитные сплавы 2,8 — 3.5 ЪЧ; До О,З А! 4,0 — 5,0 ЪЧ 0,030 < 0,80 «К 0,70 0,020 0,8-1,5 0,8 — 1,5 0,040 0,6 — !,2 0,4 — 0,6 0,7 — 1,2 35 — 39 46 — 52 20 — 23 ХН38ВТ (ЭИ703) 5Х28Н48В5 0,045 26 — ЗО Х!6Н9М2 1Х14Н!4В2М (ЭИ257) 08Х16Н13М2Б (1 Х 16 Н 13М2 Б, Э И 680) 3!Х19Н9МВБТ (ЗХ19Н9МВБТ, ЭИ572) 1Х16Н14В2БР (ЭП17) 36Х18Н25С (4Х18Н25С2) 20Х23Н18 (Х23Н18, ЗИ417) 20Х25Н20С2 (Х25НЗЬС2, ЭИ283) 45 Х 15 Г 1ЗСЮ 12 Х25Н!бГ7ЛР (Х25Н16Г7ЛР, ЗИ835) Х25Н2ОС2Л (25-2ОЛ) 1ХЗЗН25ТР (ЭИ813) 45Х15Г14Ю (ЭП499) 45Х15Г14СЮ (ЭП577) 20Х2ЗН13 (Х2ЗН13, ЭИ319) 20Х20Н14С2 (Х20Н14С2, ЭИ211) Х25Н13ТЛ 08 Х20Н!4С2 (ОХ20Н14С2, ЭИ732) 22-1 1-2,5 0,28 — 0,35 0,07 — 0,12 0,06 — 0,1! 0,08 — О,!2 18,0 — 20,0 15,0 — ! 8,0 15,0 — 17,0 19,0 — 21,0 8,0 — !О,О 1З,Π— 15,0 15,0 — ! 7,0 11,0 — 13,0 2.0 — 2,75 ЪЧ; 0,90 — 1,3 ХЬ", 0,005 В; < 0,020 Се 4,0 — 5,0 ЪЪ'; 0,002 — 0„005 В; 0,025 Се (по расчету) З,Π— 4,0 ЪЧ; 8(%С) — 1,2 ЫЬ (основные свойства и классификация 189 188 Сварка аустенитных сталей и сплавов Рис.
1. Вертикальные разрезы диаграмм состояния железо— хром — никель (а) и железо— хром — марганец (б) 'с мпп 1200 1ППП 88% Ге 78%те !588 ппп поп 280 о го го зп 40 по о !о го %57 ПО 48 гп гп !П О го гп Пг %ос а) ППО тп гО гп 48%от о) !ОХ14П4Н4Т 08Х2!Н5Т 08Х21НБМ2Т 09Х17Н7Ю 70 70 20Х2ЗН !З 20Х25Н20С2 ХН78Т ХНБ7МВТЮ 50 60 20 ЗО 70 !00 — 1!О 55 — 75 27,5 20 — 30 Рис. 2. Изменения темйературы мартенситного .превращения железохромоиикелевых сплавов в зависимости от легирова- ния -оо - 1ОО применение также аустенитно-боридные Х15Н15М2БР1 (ЭП380), Х25Н20С2Р1 (ЭП532), ХН77СР1 (ЭП615) и высокохромистые аустенитные ХНЗБВЮ (ЭП568), ХН50 (ЭП668) стали и сплавы, основная структура которых содержит аустеннт и боридную или хромоникелевую эвтектические фазы соответственно. После соответствующей термической обработки высоколегированные стали и сплавы обладают высокими прочностными н пластическими свойствами (табл.
4). В отличие от углеродистых эти стали при закалке приобретают повышенные пластические свойства. Структуры высоколегированных сталей разнообразны и зависят не только от их состава, но и от режимов термической обработки, степени пластической деформации и других факторов. 4. Типовые механические свойства некоторых марок высокоаегнрованиых аустеннтных и аустенитно-Ферритных сталей и сплавов Закалка !000 — 1050'С, охлаждение на воздухе, в масле или воде Закалка 950 — 1050'С, охлаждение на воздухе Закалка 1000 — 1080'С, охлаждение на воздухе Закалка 1030 — 1070'С, охлаждение на воздухе; первый отпуск 740 — 760'С, повтораый 550 — 600'С, охлаждение на воздухе Закалка 1100 в 1150 'С, охлаждение на воздухе, в масле нли воде Закалка 980 в 1020 'С на воздухе нли в воде Закалка 1200'С на воздухе, старение при 550'С, 15 ч Положение фазовых областей на диаграммах состояния определено в основном в виде псевдобинарных разрезов систем железо — хром — никель илн железо— хром — марганец (рис.
1). Железохромоникелевые сплавы непосредственно после затвердевания имеют твердые растворы видов а и у и гетерогенную область смешанных твердых растворов а+у. Устойчивость аустенита определяется близостью состава к границе а- и у-области. Неустойчивость может проявляться при нагреве до умеренных температур н последующем охлаждении, когда фиксированная быстрым охлаждением аустенитная структура частично переходит в мартен- ситную. Увеличение содержания никеля в этих сплавах способствует понижению температуры у — ~а (Ч) -превращения (рис. 2). Неустойчивость проявляется при холодной деформации, когда стали типа 18-8 в зависимости от степени деформации изменяют свои магнитные и механические свойства (рис.
3). Кроме того, неустойчивость аустеннтных сталей может вызываться выделением карбидов из твердого раствора при изменении температуры„ сопровождающимся изменением концентрации углерода и хрома. Это вызывает нарушение равновесного состояния и превращение аустеннта в феррит и мартенснт преимущественно по границам зерен, где наблюдается наибольшее обеднение хромом и углеродом твердого раствора. В тройной системе железохромомарганцовистых сплавов после затвердевания образуется непрерывный ряд твердых растворов с у-решеткой и в процессе дальнейшего охлаждения в зависимости от состава сплава происходят различные аллотропические превращения.
Марганец относится к элементам, расширяющим у область, и в этом отношении аналогичен никелю. При достаточной концентрации марганца ( 15%) и хрома (( !5%) сталь может иметь однофазную аустенитную структуру. Сопоставление фазовых диаграмм систем железо — хром — никель и железо — хром — марганец при высоких температурах и 20' С показывает, что аустеннтная фаза в системе с никелем имеет значительно большую площадь. При кристаллизации хромоникелевых сталей из расплава начинают вначале выпадать кристаллы хромоникелевого феррита, имеющего решетку 6-железа (рис.
4). По мере охлаждения в б-феррите образуются кристаллы хромоникелевого аустенита, имеющего решетку у-железа, и сталь приобретает аустеннтную -1оО О О 10 12 '/еН1 12 10 18 %СР -~РУктуру. Углерод в аустенитно-ферритной и аустенитной сталях при темпера'турах выше линии оЕ находится в твердом растворе и в виде фаз внедрения.
а'зедяенное охлаждение стали ниже липни ЯЕ приводит к выделению углерода Рдого раствора в виде химического соединения — карбидов хрома типа Располагающихся преимущественно по границам зерен. Дальнейшее га~хмаждение ниже линни,сК способствует выпадению по границам зерен вторичиого феррита. Таким образом, сталь прн медленном охлаждении до 20' С имеет аустеи устенитную структуру со вторичнь!ми карбидами и ферритом. Ри быстром охлаждении (закалке) распад твердого раствора не успевает ' но~войти, и аустенит фиксируется в пересыщенном и неустойчивом состояниях.
19! Особенности сварки 190 Сварка аустенигных сталей и сплавов Количество выпавших карбидов хрома зависит не только от скорости охлаждения, но н от количества углерода в стали. При его содержании менее 0,02 — 0,03%, т. е. ниже предела его растворимости в аустените, весь углерод остается в твердом растворе. В некоторых композициях аустенитных сталей ускоренное охлаждение может привести к фиксации в структуре первичного б-феррита, предупреждающего горячие трещины. ае, ап, нес/нне 400 700 (12 О,Ф й,о о ео 70 50 Фо 50 50 70 % Степень покатив Рис.
3. Изменение механических свойств хромоникелевой стали (18% Сг, 8% %, 0,17% С) в зависимости от степени холодной деформации (обжатия) Рис. 4. Псевдобинарная диаграмма состояния в зависимости от содержания углерода для сплава 18% Сг, 8% 1ч1, 74% Ге Изменение в стали содержания легирующнх элементов влияет на положение фазовых областей.
Хром„ титан, ниобий, молибден, вольфрам, кремний, ванадий, являясь ферритизаторами, способствуют появлению в структуре стали ферритной составляющей. Никель, углерод, марганец и азот сохраняют аустеннтную структуру. Однако основными легирующими элементами в рассматриваемых сталях являются хром и никель. В зависимости от их соотношения стали 7 о~' 5)1 /ого иногда разделяют на стали с малым ~ —" ~ 1) и большим ~ — ":=» 1 запасом ~%Сг ) ~ ~/,Сг аустенитности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
