справочник (550668), страница 84
Текст из файла (страница 84)
Максимальнаа температура эксплуатации стали прн кратковременной и длительной выдержке составляет 500 и 400 С соответственно. После нагрева до 1000 С и охлаждения в воде илн на воздухе до 20 С в структуре стали содержится 10-50 % мартенсита (остальное аустенит). Охлаждение предварительно нормализованной мли закаленной стали до -70 С в течение 2 ч повышает содержание мартенситной соспшляющей до 70-80 %; охлаждение до более низких температур, например до — ! 96 С, к дополнительному 7 -+ а-превращению не приводит. Обратное превращение а — 7 начинается в стали примерно прн 500 С. В интервале 600-800 С по гранмцам аустенитиых зерен выделяются карбиды хрома СгггСв. Карбидная реакция может начаться уже при медленном охлажденнм в данном интервале температур, тем более при нзотермнческой выдержке.
Обраювание карбидной сетки приводит к снижению пласпечности и ударной вязкости при криогенных температурах. Механические свойства стали 07Х16Нб приведены в табл. 6.97. Таблица б. 97. Механические свойства стали 07Х16Н6 при 20 С и отрицвтельиык темиервтурак!40) ° 1 Доля вязкой составляющей в изломе образца. Смягчающей термической обработкой для стали ОН9 является длительный отпуск при 500-550 С. Сварку листов или других полуфабрикатов, прошедших окончательную термическую обработку, ведут с присадочным материалом из аустенитной стали. Сплав 36НХ относится к типу инварных, т.е. имеет малоизменяюшнйся низкий температурный коэффициент линейного расширения (рис. 6.22).
Сплав прнменшот в сварных конструкциях, работающих в условиях циклической смены температур от 20 до -253 С, например, для изготовления бескомпенсационных криогенных трубопроводов. Химический состав сплава следующий, %(мас.): <0,05 С; <0,3 81; 0,3 — 0,6 Мп; 35,0-37,0%; 0,4 — 0,6 Сг, 0,25 Сц; 0,02 Б; остальное- Ре. !Ол лС ~ 14 1О -2 -210 -130 -50 с, С Рис. 6.22.
Температурная зависимость температурного козффнвнента линейного расширения салана 36НХ (1) н стали 12Х18Н10Т(2) (40) 469 Сталь 07Х16Н6 обладает хорошей технологичностью при аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом без присадки и с присадкой, плавящимся электродом в среде гелия и смеси аргона с 15 — 20 % СОз. Для выполнения сварных соединений, подвергаемых упрочняющей термической обработке, в качестве прнсадочного материала применяют сварочную проволоку 07Х16Н6; прн этом минимальная температура эксплуатации сварных соединений составляет -253 С. Сталь ОН9 широко применяют за рубежом и в меньшей степени у нас.
Она предназначена для изготовления крупногабаритных и других сварных резервуаров, используемых для хранения и транспортирования сжиженных газов с температурой кипения не ниже -196 С. Ее химический состав следующий, % (мас.): < 0,10 С; 0,3-0,60 Мп; 0,15- 0,35 81; 8,5-10,0%; <0,15 $;<0,02 Р. л После нормализация с температуры Асз + 30 С сталь ОН9 имеет структуру мартенсита с 1О-!5 % аустенита. Ее термическую обработку можно осуществлять по двум режимам: 1) двойнал нормализация с 900 и 790 С и высокий отпуск при 550 — 600 С; 2) закалка с 810-830 С в воде н высокий отпуск при 550-600 С.
Механические свойства стали ОН9, термообработанной по этим режимам, даны в табл. 6.98. Таблица б, Ж Механические свойства стали ОН9 нрн 20 в -196 С !40! В закаленном состоянии !800 — 1000 С) сплав имеет структуру 7-таердого раствора, которая устойчива против мартенснтного превращения при длительном нагружении при температурах до-253 С. Для максимальной стабилизации температурного коэффициента линейного расширения рекомендуется следующий режим ТО: закалка с 830 С + отпуск для снятия внутренних напряжений при 315 С, 1 ч + стабилизирующий отпуск прн 95 С, 48 ч.
Хранение изделий на открытом воздухе допускается только в упакованном виде с применением ингибнторов. Механические и физические свойства сплава 36НХ приведены в табл. 6.99 и 6.100. Сплав 36НХ толщиной до 4 мм сваривастся аргонодуговой сваркой проволокой 36НГТ и 36НГб н неплавящимися электродами. Сварные соединения не требуют термической обработки.
Таблица 6.99. Влияние режима термическей ебрабетки иа механические сиейстаа силаев 36НХ )40! кси, Мдк/и еь еаз с с Закалка 950 С, 5 мин, вела 20 -! 96 -253 2,82 2,04 1,69 3,00 1,91 1,63 1,70 Закалка 950 С, 5 мии, воздух 20 -196 -253 1,84 1.85 2,02 — 196 — 196 Таблкца 6. 100. Температурный кезффнииеит лнвейиеге расюнреииа силаев 36НХ весле различных рикимеа термической ебрабетки !40! ° 1 ° 3 Дяя лаяиого иатерваяа даны мннимальяые значения а. То же максимальные значения а. .з То же средние значения а. 470 Закалка 830 С, 5 мии, воздух То же+ отпуск 315 С,! ч Закалка 950 С, 5 мнв, всзяух + отпуск 315 С, 1 ч Закалка 1000 С, 5мня, вола Закалка !090 С, 5 мвн, вола+ 760 С, 5 мин, вода 428 843 987 447 830 976 846 865 857 821 770 257 571 705 272 572 703 584 585 599 574 566 50,0 42,6 62,9 44,0 42,9 62.4 40,8 41,4 39,6 36,2 40,4 80 72,6 67,0 80,9 72,9 67,0 76,4 76,8 76,9 71,9 72,4 Алюминий и его сплавы. В мсталлоконсгрукцилх криогенной техники долл алюмииил н его сплавов составлвст примерно 30 56 от общего объема исполъзуемого металла.
Длл алюминия характерно отсутствие порога хладноломкости, сохранение высокой пластичности с понижением температуры (а иногда даже ее повышение), слабое изменение прочностных характеристик при отрицательных температурах, коррозионнал стойкость на воздухе и в окислительных средах, высокая тепло- и элекгропроводность. Эти свойства алюминия в той илн иной степени наследуютсв его сплавами, что и оправдывает их широкое распространение в криогенной технике. Технический алюминий хорошо свариваетсл газовой, аргонодуговой и контактной сварками. Его используют во всем диапазоне температур ниже 150 С длв труб теплообменных аппаратов и других малоныруженных деталей и узлов.
Нюхе приведены механические свойства отожжеиного алюминиа АД1 (1013) (химический состав по ГОСТ 4784-97). 20 С -196 С -253 С о„МПа..... паз, МПа.... 85 зь ч,%....... КСУ,МДж/м .. 70 30 36 89 160 40 50 60 250 50 40 50 0,9 1,6 2,0 20 С -183 С вЂ” !96 С -253 С п„МПа..... екп МПа..... 5' ж 54 КСЦМД гм 420 160 300 130 23 42 390 150 40 39 520 170 33 28 44 37 0,4 0,3 0,3 0,3 471 Термическая обработка технического амоминиа заюпочастса в отжиге прн 350-400 С с охлаждением на воздухе. Среди деформируемых сплавов алюминия в криогенной технике наибольшее распространение получили сплавы АМг5, АМгб системы А1 — Мй, а также сплавы АВ, Д16, 1201, АК6 на основе более сложных систем легнрованил (с добавками меди, магния, марганца и т.
д.). Применяют также литейные алюминиевые сплавы, главным образом силумины, легированные 6-13 98 81. Рассмотрим наиболее улотребллемые в криогенной технике сплавы алюминик. Сплав АМг5 (химический состав по ГОСТ 4784-97) прнменают длл нагруженных деталей, в том числе сварных: обечвек, днищ, фланцев, трубных решеток и других металлоизделий, работающих при температурах -253...-150 С. Тсрмическал обработка сплава состоит в отжиге при 305-340 С с охлаждением на воздухе. После этого сплав имеет следующие механические свойства [30): Чаще всего для киотовления сварных металлоизделий применаот вргонодуговую сварку. Сплав Д16 (химический состав по ГОСТ 4784-97) обладает высокой прочностью, однако при этом он имеет пониженную стойкость против равномерной и межкристаллитной коррозии, а также коррозии под напрюкеннем.
В криогенной технике сплав Д16 применяют длл нагруженных несвариваемых де. талей (крепежа, фланцев и т. д.), работающих в интервале температур -253...230 С. Промажугочнвя термичесюш обработка сплава Д16 состоит в отжиге при 380-430 С с охлаждением до 250 — 275 С со скоростью не более 30 С/ч, а далее на воздухе. Окончательнал термическая обработка состоит в закалке с 500 С в воде и естественного старения при 20 С в течение 90-100 ч.
Нагартованные листы после холодной прокатки непосредственно подвергают искусственному старению при! 30 С в течение 20 ч. Механические свойства сплава Д16 после окончательной термической обработки приведены ниже [30]: 20 С -73 С -196 С -253 С 470 490 560 660 300 300 380 450 !9 22 27 16 о„МПа .. окя МПа .
Ьз,54.... 20 С -196 С -253 С 440 550 650 350 400 470 550 650 7!О 1,25 1,18 1,11 е„МПа . еаг 54Па о,lо, Ь,54 . 8 1О 12 Сплав 1201 сварнвают аргонодуговым, гелиево-дуговым, электронно-лучевым, шоаным и точечным способами. Медь и ее сплавы. Эти материалы стали одними из первых применять в криогенной технике. Длл меди характерна высокаа пластичность н вязкость до температур, близких к абсолютному нулю. При испытаниях в области криогенных температур медь не показывает даже признаков хрупкого разрушения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
