Легированных конструкционных

Электроды классифицируют по назначению и виду покрытия. По назначению стальные электроды подразделяют на пять классов: для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с 0В <: 600 МПа, легированных конструкционных сталей с а„ 2з 600 МПа, легированных жаропрочных сталей, высоколегированных сталей с особыми свойствами и для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами. Электроды для сварки конструкционных сталей делят на типы Э38, Э42, ..., Э150. Цифры в обозначении типа электрода означают оп наплавленного металла в 10"1 МПа. В обозначение типов электродов для сварки жаропрочных и высоколегированных сталей и наплавочных входит марочный состав наплавленного металла (Э-09МХ, Э-10Х5МФ, Э-08Х20Н9Г2Б, Э-10Х20Н70Г2М2В, Э-120Х12Г2СФ, Э-350Х26Г2Р2СТ и др.).

Данный метод характерен для мелких и средних отливок из легированных жаропрочных сталей и чугу-нов. На рис. 165 показана схема установки для отделения оболочки и отливок. При работе вначале отделяется оболочка и корки оболочки проваливаются через сетки на транспортер, а затем отливки, которые падают в контейнер.

Так как плавиковая кислота растворяет и оксиды железа, то с отливки удаляются не только остатки керамики, но и окалина. Поэтому для отливок из легированных жаропрочных сталей и сплавов, которые не нуждаются в термообработке, очистка в плавиковой кислоте является конечной операцией при обработке поверх- Рис ,73. многоярусный кассетный ности. контейнер

удельные расходы топлива на выработанный киловатт-час. Однако возможности повышения температуры и давления перегретого пара определялись и определяются успехами в изыскании и .промышленном освоении. достаточно дешевых и надежных сталейГПри высоких'' температурах снижается прочность металла, изменяется его структура, развивается ползучесть, происходит интенсивное окисление топочными газами л .паром. На основе применения углеродистых сталей возможно сооружение надежных котельных агрегатов на параметры не выше 30—40 ат и 425—450° С. Дальнейшее повышение параметров возможно только при использовании легированных жаропрочных и окалиностойких сталей. Среднее давление для вводимых установок в 1913 г. было 10—15, в 1940 г.—50—60, в 1950 г.—100— ПО ат; соответственно средняя температура пара была в 1913 г. 300—325, в 1940 г.—425—450, в 1950 г.—500—510° С. Современные мощные энергетические блоки строятся преимущественно на сверхкритические параметры пара — 255 ат и 540—560° С. Попытка перехода в серийных блоках на температуру перегрева 585°С оказалась неудачной как в Советском Союзе, так и в передовых в промышленном отношении капиталистических странах. Большая часть вводимых в эксплуатацию мощных энергетических блоков в США имеет температуру острого пара 538° С. Наметившаяся в СССР тенденция к снижению параметров пара до 255 ат и 540° С представляется неправильной, так как у нас есть опыт эксплуатации блоков мощностью 300 Мет с параметрами 255 ат и 560° С, которые имеют показатели надежности (коэффициент готовности и коэффициент использованной мощности) не ниже и даже выше, чем в блоках мощностью 300 Мет с параметрами 255 ат и 540° С.

Волокнистая макроструктура металла, полученная в результате горячей обработки давлением слитка, .не может быть устранена ни термической обработкой, ни последующей обработкой давлением. Последующая термическая обработка может только ослабить контраст в химическом составе, а обработка давлением — изменить направление волокон. Особенно сильно проявляется волокнистость структуры в легированных жаропрочных сталях, так как диффузионные процессы в них затруднены.

Контактная сварка углеродистых и легированных жаропрочных сталей ведется методом непрерывного оплавления. Этот метод малочувствителен к колебаниям сетевого напряжения и обеспечивает более высокое качество сварного соединения и стабильность его механических свойств [Л. 64]. На котлостроительных заводах для сварки труб поверхностей нагрева широко используется специализированная сварочная машина ЦСТ-200 конструкции ЦНИИТМАШ.

Большая длительность отпуска сварных стыков обусловлена двумя причинами: первая — малая скорости снятия остаточных напряжений вследствие высокой сопротивляемости пластическим деформациям; вторая — малая скорость диффузии в легированных жаропрочных сталях, что замедляет процесс снижения твердости и повышения пластичности металла шва и околошовной зоны.

Замедленное охлаждение низколегированных жаропрочных сталей после сварки и после термической обработки необходимо для получения равновесных структур, отличающихся высокой жаропрочностью. При медленном охлаждении (в асбесте или с печью) напряжения от разности температур по сечению стыка практически устраняются. Нежелательно накладывать на остаточные сварочные напряжения и напряжения от структурных превращений еще и температурные напряжения.

Корпуса высокого и сверхвысокого давления имеют значительную-толщину стенки, массивные фланцы горизонтального разъема с крепежом больших диаметров и сравнительно небольшие габаритные размеры. Они работают при высоких начальных параметрах пара (Ро = = 90ч-300 ат; ^о = 500ч-650°С) в условиях ползучести, поэтому их изготовляют литыми из легированных жаропрочных сталей, а иногда и сварно-коваными.

Электроды классифицируют по назначению и виду покрытия. По назначению стальные электроды подразделяют на пять классов: для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей со,< 600 МПа, легированных конструкционных сталей с а„ > 600 МПа, легированных жаропрочных сталей, высоколегированных сталей с особыми свойствами и для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами. Электроды для сварки конструкционных сталей делят на типы: Э38, Э42, ..., Э150. Цифры в обозначении типа электродов обозначают ств наплавленного металла в 10"1 МПа. В обозначение типов электродов для сварки жаропрочных и высоколегированных сталей и наплавочных входит

Высокая температура в паровпускных частях ЦВД и ЦСД требует использования легированных жаропрочных сталей. Для внутренних корпусов двухстенных ЦВД чаще всего используют сталь 15Х1М1ФЛ. Иногда для внутренних корпусов используют нержавеющую сталь 15X11МФБ, легированную хромом, молибденом, ванадием и ниобием.

Согласно ГОСТ 9466—75 электроды для сварки и наплавки сталей в зависимости от назначения разделены на классы: для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с ав < 60 кгс/мм2 — У (условное обозначение); для сварки легированных конструкционных сталей с ав > 60 кгс/мм4 — Л; для сварки теплоустойчивых сталей — Т; для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами — В; для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами — Н. Этот ГОСТ регламентирует размеры электродов, толщину и типы покрытий, условные обозначения, общие технические требования, правила приемки и методы испытания.

Это всегда следует учитывать при выборе сварочных материалов для легированных конструкционных сталей. Так, например, при сварке низколегированной стали с временным сопротивлением 50 кгс/мм2 применение электродов типа Э50А может привести к значительному повышению временного сопротивления металла шва и существенному снижению пластичности и ударной вязкости. Это происходит ввиду легирования металла элементами, содержащимися в основном металле при проплавлении последнего. Характер изменения этих свойств зависит от доли участия основного металла в формировании металла шва. Поэтому, как правило, следует выбирать такие сварочные материалы, которые содержат легирующих элементов меньше, чем основной металл.

Рассматривая условия, которые необходимо создать для охлаждения при закалке легированных конструкционных сталей, мы должны вспомнить еще об одной особенности кинетики распада аустенита сталей, легированных карбидообразующими элементами. В этих сталях (низкоуглеродистых) скорость бей-нитного превращения при 300—400°С оказывается существенно, более высокой, чем скорость перлитного распада (500—600°С) (см. рис. 284). Поэтому при закалке следует ускорять охлаждение в нижнем районе температур (при 300—400°С), чтобы избежать бейнитного превращения1.

Титан — тугоплавкий металл [температура плавления (1665± ±5)°СК плотность 4500 кг/м3. Временное сопротивление чистого титана сгв =250 МПа, относительное удлинение б =70 %, он обладает высокой коррозионной стойкостью. Удельная прочность титана выше, чем у многих легированных конструкционных сталей. Поэтому при замене сталей титановыми сплавами можно при равной прочности уменьшить массу детали на 40 %. Однако титан имеет низкую жаропрочность, так как при температурах выше 550— 600 °С легко окисляется и поглощает водород. Титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается, из него изготовляют сложные отливки, но обработка его резанием затруднительна.

Электроды классифицируют по назначению и виду покрытия. По назначению стальные электроды подразделяют на пять классов: для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с 0В <: 600 МПа, легированных конструкционных сталей с а„ 2з 600 МПа, легированных жаропрочных сталей, высоколегированных сталей с особыми свойствами и для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами. Электроды для сварки конструкционных сталей делят на типы Э38, Э42, ..., Э150. Цифры в обозначении типа электрода означают оп наплавленного металла в 10"1 МПа. В обозначение типов электродов для сварки жаропрочных и высоколегированных сталей и наплавочных входит марочный состав наплавленного металла (Э-09МХ, Э-10Х5МФ, Э-08Х20Н9Г2Б, Э-10Х20Н70Г2М2В, Э-120Х12Г2СФ, Э-350Х26Г2Р2СТ и др.).

кристаллографических направлениях неодинакова. Вследствие этого кристаллы мартенсита имеют форму пластин,которые закономерно ориентированы в исходном аустените: (011) мартенсита (1П) аустенита, [ПО] аустенита 1111 I мартенсита. Кристаллы мартенсита в зависимости от состава стали (в первую очередь в зависимости от содержания углерода), а, следовательно, и от температуры своего образования могут иметь разную морфологию и различную субструктуру. Различают два основных морфологических типа мартенситных кристаллов: пакетный (или реечный) и пластинчатый (двойникованпый). Пакетный мартенсит образуется в углеродистых и легированных конструкционных сталях (содержащих не более 0,5 % С), у которых точка М лежит при сравнительно высоких температурах (рис. 108). Кристаллы пакетного мартенсита имеют форму тонких (0,1—0,2 мкм) пластин (реек). Группа параллельных кристаллов образует вытянутый пакет (рис. ПО, о, 109, б и г). В каждом зерне аустенита обычно возникает несколько (2—4) пакетов мартенсита (рис. 110, а). При увеличениях светового микроскопа отдельные кристаллы (монокристаллы) мар-генсита в пакете не видны и выявляются лишь границы пакетов. Реечные кристаллы мартенсита обычно разделены прослойками остаточного аустенита (рис. ПО, а). Так как пакетный мартенсит в низкоуглеродистых сталях образуется при высоких температурах, он претерпевает частичный распад (самоотпуск). Внутри кристаллов мар-гепсита выделяется некоторое количество карбидных частиц, что приводит к образованию кубического мартенсита. Субструктура пакетного мартенсита сложная и характеризуется большой плотностью дислокаций (~10'- см"2).

1. Эндотермическая атмосфера (условное обозначение ПС-0,25 или ПС-Э, эндогаз), получаемая частичным сжиганием метана СН4 (природного газа) при коэффициенте избытка воздуха а = 0,25 в присутствии катализатора и содержащая 21 % СО, 40 % Н.2, 2 % СН4, 37 % N2. Рекомендуется при нагреве под нормализацию и закалку конструкционных и инструментальных легированных сталей.

2. Экзотермическая атмосфера (богатая) с частичным сжиганием природного газа при а •-- 0,6 без очистки и осушки (ПС-06) или с очисткой и осушкой (ПСО-06). Атмосфера содержит 10 % СО; 15—16 % Н2; 0,05—1,5 % СН„ 68^72 % N,,. Без осушки (ПС-06) атмосфера содержит до 6 % СОа и 2,3 % Н./5. Может быть использована при нагреве для отжига, нормализации п закалки легированных конструкционных и инструментальных сталей.

Маркировка легированных конструкционных сталей. Легированные конструкционные стали маркируют цифрами и буквами (например, 15Х, 40ХФА, 12ХНЗА, 20Х2Н4А, 18ХГТ и т. д.). Двузначные цифры, приводимые в начале марки, указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента; буквы справа от цифры обозначают легирующий элемент: А — азот, Б — ниобий, В — вольфрам, Г — марганец, Д — медь, Е — селен, К — кобальт, Н — никель, М — молибден, П — фосфор, Р — бор, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, X — хром, Ц — цирконий, Ч — редкоземельный, Ю — алюминий.

легированных конструкционных сталеи выплавляется качественными (не более 0,035 % серы и фосфора, каждого).

Фазы легированных сталей — это легированный аустенит, легированный феррит и карбиды. Первая фаза является основой нержавеющих, жаропрочных и немагнитных сталей; вторая — основной составляющей нержавеющих и легированных конструкционных сталей.