Бейнитной структурой

«ии 0,2% С бейнитная структура имеет предел текучести (оо.г) 45 кгс/мм2 при хорошей пластичности.

Максимальную жаропрочность имеют отливки из стали 15Х1М1ФЛ, в структуре которых отсутствуют зерна феррита. Это происходит при больших скоростях охлаждения из аустенитно-го состояния, при этЬм формируется бейнитная структура. После высокого отпуска частично теряется игольчатая направленность бейнита, уменьшается протяженность субграниц, выявляемых .металлографически, и отдельные объемы бейнита становятся бесструктурными. Чем больше объемов бесструктурного отпущенного бейнита, тем выше длительная пластичность стали без значительного снижения длительной прочности.

Бейнитная структура может быть выявлена без проведения металлографического исследования по значению ав > 600 МПа в исходном состоянии и <тв > 560 МПа после эксплуатации более 100 тыс. ч. Прочность гибов определяется безобразцовым методом на растянутой зоне гибов.

Оптимальное сочетание механических свойств изделий из перлитных жаропрочных сталей достигают при нормализации (или закалке) с последующим высокотемпературным отпуском. При этом образуется мелкодисперсная ферритокарбидная смесь, а в хромомолибденованадиевых сталях, особенно при закалке, появляется также и бейнитная структура.

Было показано, что в сечении формы имеется несколько областей с различным структурным строением. Описанная выше первая область включает зону глубиной ~2 мм от внутренней поверхности. Ниже этой области до глубины 4—5 мм находится в значительной степени неоднородная бейнитная структура. В областях, расположенных еще глубже, вплоть до наружной поверхности, не отмечено структурных изменений, которые можно наблюдать с помощью оптического микроскопа

4.152. Переход от стержня из стали 10MnSj6 к шву. Бейнитная структура в зоне термического влияния стали lOMriSiG (слева) и в шве (справа). 100 : 1, (9) табл. 2.4.

4.162. Металл верхнего слоя шва. Бейнитная структура с доэвтектоидным ферритом. 100 : 1, (9) табл. 2.4.

4.178. Сварная точка. Бейнитная структура, как и при сварке несклеенных листов. 200 : 1, (9) табл. 2.4.

4.240. Бейнитная структура. В середине шва виден стык фронтов кристаллизации. 200 : 1, (9) табл. 2.4.

Структура, получаемая после закалки, зависит от состава стали и размера штампа Как правило, в крупногабаритных штампах при закалке получают смешанную мартенсито бейнитную структуру, а также остаточный аус-тенит Соотношение между этими составляющими зависит от состава стали Наименьшую прокаливаемость имеют стали типа 5ХНВ, поэтому их используют для штампов со стороной не более 250—300 мм Более высокую прокалива емость имеют стали 4ХСМФ, ЗХ2МНФ и особенно 5Х2МНФ В общем случае бейнитная структура для штам-повых сталей менее желательна, чем мартенситная, так как характеризуется меньшей теплостойкостью и менее склонна к дисперсионному твердению Кроме того, образование бейнита может приводить к понижению пластичности и ударной вязкости

Предложен способ получения стали (со структурой, имеющей 85...97 % мартенсита), содержащей в порошковой смеси медь, графит, никель, молибден. После компактирования изделия спекают в бескислородной атмосфере в интервале температур ИЗО...1230 °С и охлаждают в печи со скоростью 5...20°С/мин. Таким образом, простыми технологическими приемами создается неоднородная мартенситно-бейнитная структура с улучшенными механическими свойствами.

еще большей скорости — трооститная структура. Бейнитная структура при непрерывном охлаждении углеродистой стали обычно не образуется. При очень высоких скоростях (v4, VR, Vs) часть аустенита или весь аустенит переохлаждается до точки Мн и превращается либо частично (при уД либо полностью в мартенсит. Минимальную скорость охлаждения, при которой весь переохлажденный до М„ аустенит превращается в мартенсит, называют критической скоростью охлаждения (закалки) (VK).

Механические свойства стали с бейнитной структурой. Образование верхнего бейнита (распад при ~550—450 °С) снижает пластичность стали по сравнению с получаемой для продуктов распада аустенита в нижней части перлитной области (см рис. 104). При этом твердость и прочность не изменяются или несколько снижаются.

Растрескивание сварного соединения корпуса шарового клапана .1К8/\УКМ с хвостовиком произошло по истечении года эксплуатации в условиях ОНГКМ. Корпус и хвостовик изготовлены из стали А352СгЬСС-М (%: С<0,18; 51 < 0,6; Мп < 1,2; Сг < 0,2; Си < 0,15; Р < 0,025; 5 < 0,025; Сэкв < 0,38; НВ < 235). При визуальном осмотре в верхней части кольцевого шва обнаружена трещина длиной 300 мм, а методами ультразвуковой дефектоскопии зафиксировано ее развитие в металле шва на расстояние 1200 мм. Характер разрушения хрупкий, поверхность излома покрыта продуктами коррозии, растрескивание начинается от непровара (рис. 13). В зоне термического влияния под корневым слоем в области очага разрушения обнаружен участок укрупненного бейнитного зерна с твердостью 266-285 НУ. В следующих далее слоях сварного соединения в зоне термического влияния наблюдается мелкозернистая нормализованная структура с твердостью 210-221 НУ. Сероводородное растрескивание сварного соединения инициировал концентратор напряжений — непровар в сочетании с бейнитной структурой металла, обладающей высокой твердостью.

В случае содержания в структуре стали перлита или бейнита происходит дополнительное упрочнение металла и увеличение прочности. Минимальная прочность металла с бейнитной структурой составляет 600 МПа. Зависимость предела прочности стали 12Х1МФ от структуры и фазового состава МПа, имеет вид

Экспериментальные данные показывают, что холоднодефор-мированная и высокоотпущенная сталь 15Х1М1Ф с феррито-карбидной структурой характеризуется худшим комплексом прочностных свойств, чем сталь с бейнитной структурой. Поэтому при входном контроле целесообразно производить оценку гибов с феррито-карбидной структурой.

Для оценки ресурса гибов паропроводов с бейнитной структурой можно использовать данные <тд п, <тп_1%, т, полученные экспериментально.

Молибдеи, воздействуя на структуру металлич. основы, повышает механич. св-ва серых чугунов; добавка молибдена к хромоникелевому или никелевому чугуну позволяет получать высокопрочные чугуны с игольчатой (бейнитной) структурой (табл. 2).

Различают Ч. м. нелегированные с пер-!-литной, перлито-ферритной или феррит-, ной структурой; легированные, в т. ч.:: низколегированные с сорбитной или игольчатой (бейнитной) структурой, среднеле--гированные с мартенситной структурой i$ высоколегированные с аустенитной струк-турой (см. Чугун коррозионностойкцй).

Механические свойства стали с бейнитной структурой. Образование верхнего бейнита (распад при ~550—450 °С) снижает пластичность стали по сравнению с получаемой для продуктов распада аустенита в перлитной области (см. рис. 115). Твердость и прочность при этом не изменяются или несколько снижаются.

Применение стали с ферритно-мартенситной (бейнитной) структурой позволяет уменьшить толщину листов для штамповки деталей, что дает большую экономию металла.

Для пластических материалов трещина обычно всегда распространяется по пластически' деформированному материалу (рис. 4.42). У образцов с бейнитной структурой и структурой зер-вистого перлита для той же стали ЧСН, у которых отсутствовала структурная неоднородность в виде полосчатости, распределение микротрещин по поверхности образца было сравнительно равномерным (рис. 4.40, а) и увеличение их плотности наблюдалось лишь в зоне распространения магистральной трещины (рис. 4.42, б).

Незначительные отклонения в режимах термообработки привели к образованию существенно различных структур, обусловивших также и разное поведение материалов при упругопласти-ческом циклическом деформировании: материал с бейнитной: структурой упрочнялся, со структурой зернистого перлита — разупрочнялся, а с феррито-перлитной структурой — был циклически стабилизирующимся [96].