Перлитных жаропрочных

Рост Зерен в околошовной зоне для сталей происходит в области температур перитектического превращения при наличии между зернами жидкой фазы. На микрощлифах, травленных на первичную структуру толщина межисрсшюй прослойки составляет 2—8 мкм. То есть, при разработке физической модели необходимо учитывать выделение тепла при перитектичеекой реакции, наличие жидкой прослойки между растущим и исчезающим зерном.

Цементит - соединение неустойчивое и при определенных условиях распадается с образованием свободного углерода в виде графита. В учебном пособии рассматривается упрощенная диаграмма "Fe-C" без высокотемпературного участка перитектического превращения (рис. 29).

Фосфид железа Fe3P (при высоких температурах образуется фосфид Fe2P, превращающийся в Fe3P в результате перитектического превращения) теоретически должен появляться в виде тройной фосфидной эвтектики Fe3P + Fe3C + аустенит лишь при содержании более 1% Р в чугуне.

Такие явления особенно часты, если фаза образуется не непосредственно путем первичной кристаллизации из жидкости, а при помощи перитектического превращения.

а — твердый раствор Си—Ni; б — твердый раствор Си—А1 а выделением зерен химиче-ВКого соединения CuAI,; е — смееь двух твердых раетворов в сплаве Си—Zn (а + Р), Волученных в результате перитектического превращения; г — эвтектика а -)- 0 о избы-Ючнымв кристаллами а в сплаве РЬ—Sb; д — эвтектика а + 0; е — эвтектика а + f) i взбаточными криоталлаын g в сплаве Pb—Sb

Линия cde называется линией перитектического превращения.

Рассмотрим механизм перитектического превращения. При кристаллизации сплавов, состав которых лежит правее точки d, из жидкого сплава первоначально выделяются кристаллы р1-твердого раствора.

Для сплавов, концентрация которых лежит в интервале de, соотношение реагирующих фаз характеризуется избыточным количеством р4-кристаллов, поэтому в результате перитектического превращения часть фазы останется неизрасходованной:

В этих сплавах после перитектического превращения в избытке оказывается жидкая фаза. При дальнейшем понижении темпера-

Фаза (Си) кристаллизуется из жидкости в интервале температур 1084,87—798 °С при содержании до 15 % (ат.) Sn по лин, и ликвидуса. По данным работы [3] ликвидус в интервале меж,,\' температурой плавления Си и температурой перитектического превращения при 798 °С несколько сдвинут в область более высоких температур.

Изготовление сплавов этой системы затруднено. Однако система Fe—Zn исследовалась неоднократно. Представленная на рис. 316 диаграмма построена по совокупности данных работ [1, 2]. Согласно работе [1] построены линия ликвидуса до перитектического превращения при 780 °С и часть диаграммы со стороны Fe, а согласно

Трещины повторного нагрева образуются в процессе высокого отпуска сварных соединений с целью снятия сварочных напряжений. Они характерны для низколегированных и легированных сталей, в особенности для перлитных жаропрочных Сг — Мо — V сталей. Трещины представляют собой межкристаллитное разрушение в крупнозернистой части ЗТВ. Критический интервал температур растрескивания 770...970 К.

Термической обработке после сварки должны в обязательном порядке подвергаться сварные соединения труб и фасонные сварные детали, изготовленные из углеродистой стали при толщине стенки более 35 мм. Сварные соединения труб и фасонных литых и кованых частей из перлитных жаропрочных сталей подвергают обязательной термической обработке независимо от толщины стенки.

При температурах выше 450°С пластинки цементита в зернах 'перлита углеродистой и перлитных жаропрочных сталях принимают сферическую форму или приближаются к ней. Сфероидизация перлита начинается с деления пластинок цементита на отдельные частицы, которые в дальнейшем принимают сферическую форму. Схематически процесс сфероидизации показан на рис. 6-1. В дальнейшем протекает коагуляция мелких карбидов в крупные. По границам зерен появляется большое количество глобулярных карбидов. Границы утолщаются. Карбиды основных легирующих элементов— молибдена, хрома и ванадия — более устойчивы против сфероадизации, чем цементит. Алюминий способствует сфероидизации. Наибольшее влияние на скорость сфероидизации оказывает температура.

Основное применение для ручной дуговой сварки перлитных жаропрочных сталей находят электроды с покрытием фтористо-кальциевого типа 122], [23].

На фиг. 47 приведены данные о степени снятия остаточных напряжений в сварных дисках диаметром 250 мм из малоуглеродистой стали с содержанием 0,25 % углерода [83]. Полное снятие сварочных напряжений в указанных деталях в условиях обычной дли-вво" тельности отпуска около 2—5 час. может '•700° быть обеспечено лишь при температуре выше 600°. При более низких температурах эффективного снижения напряжений не происходит вне зависимости от длительности отпуска. Отпуск при 300° приводит к снижению лишь 42% от исходного уровня напряжений. Наличие в перлитной стали таких элементов, как хром, молибден и ванадий, заметно повышает релаксационную стойкость материала при относительно умеренных температурах (до 500—550°). Поэтому для легированных перлитных жаропрочных сталей отпуск при температурах ниже 500° мало

42. Земзин В. Н. и Смирнова И. Д., Сварные соединения разнородных хромистых и перлитных жаропрочных сталей, Вып. 4, ЛДНТП, Серия «Сварка и пайка металлов», 1959.

ЭП50 ЭП55 ЭП60 Молибденовая сталь типа 16М ... . . ,50 55 60 18 16 14 8 6 5 50 55 60 160 120 100 Для сварки перлитных жаропрочных сталей. Группа П

Термический цикл восстановительной термической обработки перлитных жаропрочных сталей заключается или только в нормализации, или в нормализации с отпуском. Типовые режимы восстановительной

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.

Ручную дуговую сварку жаропрочных перлитных сталей выполняют электродами с основным (фтористо-кальциевым) покрытием и стержнем из малоуглеродистой сварочной проволоки с введением легирующих элементов через покрытие. Для сварки хромомолибденовых сталей 12МХ, 15ХМ и 20ХМЛ используются электроды типа Э-09Х1М (ГОСТ 9467-75), а для сварки хромомолибденованадиевых сталей 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ и 15ХШ1ФЛ - электроды типа Э-09Х1 МФ. Когда применение подофева свариваемых изделий и последующей термической обработки сварных соединений невозможно или необходима сварка перлитных жаропрочных сталей с аустенитными, допускается использование электродов на никелевой основе.

Низкий отжиг позволяет устранить остаточные напряжения от сварки в углеродистых сталях и значительно снизить их в перлитных жаропрочных сталях. Лучшие результаты дает отжиг всего изделия. Но даже местный нагрев сварного шва газовыми горелками оказывается полезным.