Бейнитная сталь
Cтраница 1
Бейнитные стали с хорошими низкотемпературными свойствами могут быть разработаны на основе подходящих углеродистых сталей при добавлении заметных количеств никеля, хрома, молибдена и ванадия ( 3 5 % №, 1 % Сг, 0 5 % Мо, 0 25 % V -оптимальный состав высокопрочной стали) в сочетании с подходящей термической обработкой. Если высокие механические свойства не являются обязательными или если трудности со сваркой делают легирующие добавки нежелательными или неэкономичными, надо применять более простые стали, не требующие высоких скоростей охлаждения. Типичными сталями этого типа являются 1 % Сг, 0 5 % Мо; Mn, Ni, Mo; Мп, Сг, Мо, V и 1 % Ni, Сг, Мо, V стали, ссылка на которые сделана при описании отдельных узлов. [1]
Именно неотпущенные мартенситные и бейнитные стали оказываются наиболее уязвимыми в этом отношении. Термическая обработка ( нормализация или отпуск) повышает их устойчивость к водородному растрескиванию, так как позволяет ликвидировать мартенситные островки и отпустить сегрегированные зоны. Однако наилучшие результаты дает все же применение закаленных и отпущенных сталей, обладающих тонкой и однородной структурой. [2]
В отличие от малоперлитных и бейнитных сталей дисперсионно-твердеющие стали марок 17Г2СФ, 15Г2ФЮ содержат примерно в 1 5 - 2 раза большее количество углерода, который в сочетании с микродобавками приводит к образованию упрочняющих карбидных, нитридных, карбонитридных и других фаз и получению мелкозернистой феррито-перлитной структуры. Причем эффект от такого упрочнения существенно возрастает при применении нормализации и других видов термообработки. [3]
Полученные данные показывают, что бейнитная сталь в трубах 1420X18 7 мм обеспечивает удовлетворительную хладостой-кость при температуре до - 30 С, высокое сопротивление вязкому разрушению при температурах - 20, - 30 С и удовлетворительные прочностные свойства. [5]
Для труб диаметром 1420 мм из бейнитной стали можно достигнуть класса прочности К65 применением процесса НКПУ контролируемой прокатки, при котором в результате ускоренного охлаждения после прокатки образуется ферритобейнитная ( 10Г2ФБ) или бейнитная ( ОЗГ2БТР) структура стали в северном исполнении. [6]
При сварке термически упрочненных труб и труб из бейнитных сталей особое внимание следует уделить дозировке теплового вложения. [7]
По мере ухудшения их устойчивости к водородному растрескиванию стали могут быть расположены в следующий ряд: закаленные и отпущенные мартенситные и бейнитные стали; нормализованные и отпущенные феррито-перлитные стали; неотпущенные мартенситные стали. [8]
Дисперсионно-твердеющие стали марок 17Г2СФ, 15Г2ФЮ, а также низколегированные стали марок 14ХГС, 17Г1С - У применяют для труб в обычном исполнении; малоперлитные и бейнитные стали марок 09Г2СФ, 09Г2ФБ, 08Г2СФБ, 08Г2СФТ, 10Г2ФБ - У, 10Г2ФТ - У - для труб в северном исполнении. Для северных условий применяют также дисперсионно-твердеющую низколегированную сталь марки 13Г2АФ с пониженным содержанием углерода. [9]
Дисперсионно-твердеющие стали марок 17Г2СФ, 15Г2ФЮ, а также низколегированные стали марок 14ХГС, 17Г1С - У применяют для труб в обычном исполнении; малоперлитные и бейнитные стали марок 09Г2СФ, 09Г2ФБ, 08Г2СФБ, 08Г2СФТ, 10Г2ФБ - У, 10Г2ФТ - У - для труб в северном исполнении. Для северных условий применяют также дисперсионно твердеющую низколегированную сталь марки 13Г2АФ с пониженным содержанием углерода. [10]
В обогащенных участках выделяется карбид, после чего обедненный ау-стенит превращается в мартенсит и отпускается. В бейнитных сталях структура бейнита формируется при переохлаждении на воздухе ( напр. Термомеханическая обработка стали заключается в сочетании пластического деформирования аустенита с образованием мартенсита при закалке, следующей непосредственно за деформированием ( во избежание рекристаллизации аустенита) и низким отпуском. Термическое упрочнение прокатных изделий состоит в закалке с последующим самоотпуском или отпуском изделий на выходе из прокатного стана с целью повышения прочности при достаточно высокой пластичности, повышения ударной вязкости и хладостойкости. В процессе прокатки зерна аустенита деформируются ( повышается плотность дислокаций) и измельчаются. Аустенит низкоуглеродистых сталей превращается в мартенсит при высоких т-рах. В результате при больших скоростях охлаждения образуется структура отпущенного мартенсита. Критическая скорость охлаждения нри закалке низкоуглеродистой стали невелика ( напр. С составляет 500 град / сек), что позволяет получать структуры без избыточного феррита. [11]
 |
Определение критической. [12] |
На получении бейнитной структуры основана бейнитная закалка ( ом. Кроме того, в так называемых бейнитных сталях бейнитная структура формируется при охлаждении на воздухе с температуры горячей прокатки или при простой термообработке с нагреванием до аустенитного состояния и охлаждением на воздухе. В таких сталях С-кривая бейнитного превращения должна быть сильно сдвинута к оси ординат, а выделение избыточного феррита, наоборот, должно быть медленным, чтобы он не выделился при непрерывном охлаждении до начала бейнитного превращения. Этим требованиям удовлетворяет, например, малоуглеродистая сталь, легированная 0 5 % Мо и бором. [13]
Лейс [17] придерживается мнения, что склонность стали к циклическому разупрочнению является функцией микроструктуры стали. Его немногочисленные исследования приводят к заключению, что бейнитные стали имеют меньшую тенденцию к разупрочнению, чем феррито-перлитные, применяемые для трубопроводов. Некоторыми исследователями предлагается повысить давление при гидроиспытаниях, однако работа в этом направлении еще не закончена. [14]
Контролируемой прокатке подвергают стали с карбонитридным упрочнением или бейнитные стали. Высокие механические свойства после контролируемой прокатки объясняются дисперсным упрочнением, получением мелкого зерна за счет торможения карбонитридами процессов возврата и рекристаллизации и получения развитой субзеренной структуры. [15]
Страницы: 1 2