Легирование наплавленного

Применение чистых сталей по фосфору в первую очередь, а также по примесям внедрения (кислорода, азота, водорода) и цветным металлам (олова и др.) еще более эффективное средство, чем дополнительное легирование молибденом или вольфрамом для устранения склонности к отпускной хрупкости второго рода.

СтальФортивелл имеет состав: 0,2% С; 0,5% Мо; 0,003% В. Легирование молибденом и бором, замедляющими распад аустенита, приводит к получению бейнитной структуры при охлаждении на воздухе. При содержа-

Исследованы структура и свойства белого чугуна при содержании 0,17—0,49% Мо. Легирование молибденом приводит к увеличению количества полей трооститообразного эвтектоида с включениями вторичного цементита. Строение — дендритное. Структурно-свободный цементит имеет вид вытянутых разорванных участков. Небольшое количество эвтектики крупного строения.

Большую опасность представляет питтинговая (точечная) коррозия, характерная для пассивного состояния металлов. Питтинговая коррозия протекает в растворах при наличии способствующих пассивации окислителей (например, кислорода) и депассива-торов (ионов хлора и др.). Дно питтинга является анодом и корродирует с большой скоростью, так как остальная намного большая поверхность металла запассивирована и катодна по отношению к ниттингу. Стойкость металлов к питтинговой коррозии зависит от природы металла, состояния его поверхности, состава и температуры электролита, активности окислителя и депассиватора. Особенно склонны к питтинговой коррозии коррозионно-стойкие стали. Повышает стойкость коррозионно-стойких сталей к питтинговой коррозии легирование молибденом и некоторые металлургические и технологические мероприятия.

тов на разупрочнение стали связано с их распределением в феррите и карбидах. Известно, что изменение свойств феррита приводит к существенному изменению ползучести низколегированных сталей перлитного класса. В этих случаях молибден преимущественно входит в твердый раствор, значительно повышая энергию межатомных связей в решетке а — Fe. Легирование молибденом графитизированных сталей значительно задерживает разупрочнение феррита, и, кроме того, уже при незначительном содержании хрома и молибдена в сталях образуются сложные карбиды, которые, в свою очередь, снижают склонность сталей к ползучести.

Легирование молибденом приводит к заметному ухудшению коррозионной стойкости сталей и сплавов в зоне конденсации N2O4. Введение до 3 % молибдена способствует появлению склонности к МКК и КР; такое же действие оказывает снижение содержания хрома при одновременном повышении содержания никеля или марганца до 14 %.

Легирование молибденом повышает длительную прочность чугуна. Сплавы удовлетворительно обрабатываются резанием и свариваются, термообработка не изменяет их структуру.

Легирование молибденом позволяет резко увеличить потенциал пробоя пассивной пленки в присутствии хлор-ионов и тем самым расширить область пассивности нержавеющей стали в присутствии хлор-ионов. Никель также понижает чувствительность нержавеющих сталей к точечной коррозии.

Легирование сплавов. Коррозионную стойкость титана можно повысить легированием элементами, снижающими потенциал пассивации и плотность критич.тока пассивации. К таким элементам относятся хром, тантал, цирконий. Однако для повышения коррозионной стойкости титана в серной к-те требуется вводить значит, количество циркония (40—60%), более эффективно легирование молибденом, введение его в количестве 20—30% обеспечивает высокую коррозионную стойкость титана даже в кипящей серной к-те, но уменьшает коррозионную стойкость в азотной к-те. Эффект влияния циркония и молибдена на коррозионную стойкость титана в 40%-ной H2SO4 с повышением темп-ры показан на рис. 10. Резкое уменьшение скорости коррозии титана при

Легирование высокохромистых белых Ч. ж. азотом (0,2%) и титаном (0,2%) обусловливает измельчение зерна и повышение механич. свойств отливок, а легирование молибденом (3,5%) повышает износостойкость. При повышении содержания углерода увеличивается твердость и ухудшается обрабатываемость.

Вместо вольфрама, оказывающего отрицательное влияние на устойчивость против образования трещин при термической обработке, введен молибден в количестве 0,2—0,3%. Легирование молибденом способствует повышению устойчивости против образования закалочных трещин [148], затрудняет образование карбидной сетки, значительно повышает прокаливаемость и вязкость закаленной стали. Кремний и ванадий введены в комплекснолегированную сталь в указанных выше количествах.

Расход флюса при этом способе сварки невелик и обычно не превышает 5% массы наплавленного металла. Ввиду малого количества шлака легирование наплавленного металла происходит в основном за счет электродной проволоки. Доля основного металла в пше может быть снижена до 10—20%. Вертикальное положение металлической ванны, повышенная температура ее верхней части и значительное время пребывания металла в расплавленном состоянии способствуют улучшению условий удаления газов и неметаллических включений из металла шва. По сравнению со сварочной дугой шлаковая ванна — менее концентрированный источник теплоты./Поэтому термический цикл электрошлаковой сварки характеризуется медленным нагревом и охлаждением основного металла. Отклонение положения оси свари-

легирование наплавленного металла элементам и-графитизато-рами, с том чтобы при данной скорости охлаждения получить в шне структуру серого чугуна;

легирование наплавленного металла такими элементами, которые позволяют получить в шве перлитно-ферритную структуру, характерную для низкоуглеродистой стали, путем связывания избыточного углерода в карбиды, более прочные, чем цементит, и равномерно распределенные в металле;

Механизированная наплавка под слоем флюса. Получение износостойких слоев на поверхностях деталей достигается различными способами. Способы легирования наплавленного под флюсом металла можно разделить на четыре группы. Легирование наплавленного слоя по первой группе достигается применением легированной проволоки при обычном флюсе (ГОСТ 10543—63). По второй группе легирование осуществляется применением специальной проволоки, внутри которой находятся легирующие элементы в виде порошка. Легирование по третьей группе выполняется путем применения специального флюса, содержащего легирующие элементы при наплавке обычной проволокой или лентой. В четвертой группе легирование достигается укладкой на поверхность легированного присадочного прутка, посыпанием порошка, намазыванием паст и др. Наплавка производится обычным электродом под слоем флюса. Большое применение механизированная наплавка получила для упрочнения деталей металлургического оборудования, особенно прокатных валков станов. Износостойкость наплавленных сталью ЗХ2В8 валков по сравнению с закаленными (валки изготовлены из стали 60ХТ) повышается в 3—4 раза. Износостойкость наплавленного металла валков под флюсом КС-320 составляет 180—200% стойкости основного металла валков из стали 55Х.

Механизированная наплавка под слоем флюса. Получение износостойких слоев на поверхностях деталей достигается различными способами. Многочисленные варианты способов легирования наплавленного под флюсом металла можно свести к четырем способам. Легирование наплавленного слоя по первому способу достигается применением легированной проволоки при обычном флюсе (ГОСТ 10543—63 «Проволока стальная наплавочная»). По второму способу легирование осуществляется применением специальной «проволоки», внутри которой находятся легирующие элементы в виде порошка. Легирование по третьему способу выполняется путем применения специального флюса, содержащего легирующие элементы при наплавке обычной проволокой или лентой. При четвертом способе легирование достигается укладкой на поверхность легированного присадочного прутка, посыпкой порошка, намазыванием паст и др. Наплавка производится обычным электродом под слоем флюса. Большое применение механизированная наплавка получила для упрочнения деталей металлургического оборудования, особенно прокатных валков станов. Износостойкость наплавленных сталью ЗХ2В8 валков по сравнению с закаленными (валки изготовлены из стали 60ХТ) повышается в 3—4 раза. Износостойкость наплавленного металла валков под флюсом КС-320 составляет 180—200% стойкости основного металла валков из стали 55Х.

Нержавеющие хромоникелевые наплавленные стали обладают высокой эрозионной стойкостью в том случае, если они имеют мартенситную, аустенитно-мартенситную или аустенитную структуру с нестабильным аустенитом, т. е. стали переходного класса. Такая структура в наплавленном металле обеспечивается при содержании хрома от.12 до 16% и никеля от 4 до 8%'. Дополнительное легирование наплавленного металла такого состава аустенитообразующими или ферритообразующими элементами может изменить соотношение между содержанием хрома и никеля.

Кроме электродов этого типа, для наплавки кавита-ционностойкого слоя можно применять электроды, обеспечивающие легирование наплавленного металла хромом с содержанием его около 13%'.

Особое внимание должно быть уделено выбору марки сварочной проволоки. Исходя из основных положений, изложенных ранее, в качестве присадочного материала для наплавки в юреде углекислого газа могут быть использованы сварочные проволоки, обеспечивающие легирование наплавленного металла хромом или хромом и никелем в требуемом количестве для обеспечения высокой коррозионной и эрозионной стойкости. Кроме того, сварочные проволоки должны иметь достаточное количество элементов-раскислителей (марганец, кремний, титан) для нормального протекания физико-химических реакций и получения высокого качества наплавленного металла. При выборе сварочной проволоки должно учитываться повышенное выгорание легирующих элементов вследствие высоких окислительных свойств защитного газа, а также большее разбавление металла шва основным металлом за счет увеличения глубины провара.

Для наплавки можно применять некоторые хромони-келевые проволоки, выпускаемые по ГОСТ 5548-50 (например, Х18Н9Т и Х18Н10Т). Наплавка проволокой Х18Н9Т может производиться также <в 1 и 2 слоя, а 'проволоками Х18Н10Т — в один слой, так как при двухслойной наплавке снижается эрозионная стойкость. Возможно применение проволок ЭП509, ЭП56 и т. п. при наплавке только в два слоя, так как однослойная наплавка не обеспечивает достаточное легирование наплавленного металла хромом, поэтому коррозионная стойкость такого металла снижается.

Электроды для наплавки можно разделить по типу наплавляемого металла на три группы: для наплавки небольшой, средней и высокой твердости. К первой группе относят низкоуглеродистые электроды; легирование наплавленного металла при их применении происходит за счет покрытия. Наплавку ведут с предварительным подогревом до температуры 300...350 °С. Рекомендуются эти электроды, например, для наплавки штампов.

металл шва не насыщается медью. Шлаковая ванна защищает расплавленный металл от непосредственного взаимодействия с воздухом, обеспечивая окислительно-восстановительные реакции и рафинирование металла шва от неметаллических и газовых включений. Расход флюса при этом обычно не превышает 5 % массы наплавленного металла. Ввиду малого количества шлака легирование наплавленного металла осуществляют за счет присадочного материала. Шов образуется непрерывно за счет постоянной подачи электрода со скоростью V3, расплавления его и заполнения зазора между деталями жидким металлом, вытесняющим шлаковую ванну вверх со скоростью сварки Усъ. На образование шва оказывают влияние многие факторы, наиболее важные из них -тепловложение и термический цикл, определяемые режимом сварки.