низколегированные стали это

Ранее уже отмечалось, что наблюдается сходство процессов сварки низколегированных материалов и малоуглеродистой стали. В сварочном процессе низколегированной стали применяют в основном электроды, имеющие фтористые покрытия или кальциевое напыления. Для сварочных работ в основном выбирают электроды разновидностей Э42А или Э50А. Данные типы электродов способны создавать повышающие защиту для металла от трещин кристаллизованного качества. Благодаря электродов также происходит повышение пластических свойств свариваемого металла. Электроды других типов такой характеристикой не обладают. Сварка низколегированной стали происходит при нормальном уровне пламя, его мощность обычно доходит до 110 дм 3 / ч, по расходу ацетилена на один мм толщины металлического основания. Чтобы обеспечить повышение механических характеристик шва, его дополнительно проковывают и затем нормализуют. Температура ковки доходит в таком случае до 850 градусов.

Разница между двумя близкими видами стали - малоуглеродистой и низколегированной, заключается в том, что последняя проявляет склонность к формированию закалочных структур в металлической основе шва и околошовной зоне при слишком быстрого процесса охлаждения. Если сварочный металл дополнительно насыщается марганцем или подобными металлическими элементами, то в получении конструкциях формируются закалочные структуры. Вследствие этого сварочный процесс низколегированной стали ограничивается некоторыми пределами по сравнению со сваркой малоуглеродистой стали. Прочность стали в таком случае обеспечивается за счет переноса-легирования элементов с преобладающего металла.

Процесс сварки низколегированных материалов может происходить по - разному. Все зависит от состава стали, которая подвергается сварочному воздействия. Отличительной чертой сварки низколегированной стали является тот факт, что легирующие компоненты под сварочным влиянием в основном выгорают. Поэтому металл шва сварки может значительным образом отличаться от свойств металла основания. Низколегированные по сравнению с малоуглеродистых имеют склонность к деформациям и к возможности сильного перегрева металла. Чтобы предотвратить эти эффекты при сварочном процессе необходимо использовать горелки меньшей мощности с нормальной концентрацией ацетилена, или немного повышенной.

После соответствующей термообработки высоколегированные стали обладают высокими прочностными и пластическими свойствами. В отличие от углеродных при закалке эти материалы приобретают повышенные пластические свойства. Структуры высоколегированных сталей очень разнообразны и зависят в основном от их химического состава, то есть от содержания основных элементов: хрома ( ферритизатора ) и никеля ( аустенитизатора ). Также на структуру влияет содержание других легирующих элементов - ферритизаторов (Mo , Ti , Si , Al , W , V) и аустенизаторов ( Co , Cu , C, B).

Эти стали выплавляют из чистых шихтовых материалов для повышения пластичности и вязкости. Также их тщательно очищают от фосфора, серы , газов и различных неметаллических включений. В этом случае стали могут подвергаться электрошлаковой или вакуумно дуговой переплава , рафинированию в ковше жидкими синтетическими шлаками. Хорошее сочетание прочности , вязкости и пластичности среднелегированных сталей достигается термомеханической обработкой.

Высоколегированные стали обладают комплексом положительных свойств. Поэтому одну и ту же марку иногда можно использовать для изготовления изделий различного назначения. В связи с этим и требования к свойствам сварных соединений будут индивидуальными. Это определит и разную технологию выполнения сварочных работ , направленную на получение сварного соединения с необходимыми свойствами , обусловленными составом металла шва и его структурой.

Если сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей осуществляется в углекислом газе, то в качестве электрода применяют проволоку марок Св-08Г2С, Св-10ХГ2СМА, Св-08ХН2Г2СМЮ (ГОСТ 2246-70) или порошковую проволоку. При сварочных работах в смесях на основе аргона используют проволоку марки Св-08ХН2ГМЮ, которая обеспечивает высокий уровень механических свойств и хладостойкость металлических швов при сварке сталей с прочностью до 700 МПа. Проволоки указанных марок рекомендуются и для сварки угловых швов с катетом более 15 мм. Для угловых швов с меньшим катетом в большинстве случаев используют проволоку марки Св-08Г2С. Этот провод также применяют при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей повышенной прочности 09Г2, 10Г2С1, 14Г2, 10ХСНД и 15ХСНД.

Укрепление за счет перлита Acrn определяется содержанием перлитной составляющей в структуре стали и ее дисперсностью, т. Е зависит от состава стали, устойчивости переохлажденного аустенита и скорости охлаждения из аустенитного состояния. Легирующие элементы (Mn, Cr, Ni, Mo и др.) Увеличивают устойчивость переохлажденного аустенита, вследствие чего при охлаждении после горячей прокатки (или в процессе нормализации) будут образовываться более низкотемпературные продукты распада аустенита. Как правило феррито-перлитной структуры стали сохраняется, но в ней несколько увеличивается количество перлитной составляющей вследствие образования псевдоперлита (перлит с содержанием углерода менее эвтектоидного). В ряде сталей возможно образование продуктов распада по верхней части промежуточной области. Сильные Вехи - дообразователи (Nb, V, Ti и др.) Будут повышать устойчивость аустенита, если они растворены в аустените, в том случае, когда эти элементы связаны с карбонитридным фазой, устойчивость аустенита будет уменьшаться вследствие их зародышевого влияния на распад аустенита и связывания части углерода в специальные карбиды. Последнее при- 'ведет к некоторому уменьшению количества перлита в структуре стали. Однако основным элементом, определяющим количество перлита, является углерод. Вклад перлитной составляющей в предел текучести стали с ферритной основой учитывают путем умножения эмпирического коэффициента на процент перлита. Для низколегированных сталей справедлива формула:

Как правило , прокат из низколегированных сталей используется потребителем в состоянии поставки, а при изготовлении металлоконструкций он подвергается только резке , гибке и сварке. Поэтому необходимые требования к стали достигаются в процессе металлургического производства , а именно: изменением химического состава стали , технологии выплавки и прокатки , а в ряде случаев и режима термической обработки проката. Во многих случаях низколегированные стали не подвергают упрочняющей специальной термической обработке , а поставляют горячекатаные (иногда нормализованными ).

К низколегированных строительным сталям предъявляется комплекс различных требований. Главными из них являются повышенная и высокая прочность (основной показатель - предел текучести ) и имела склонность к хрупким разрушениям ( низкий порог хладноломкости ). Эти стали должны также иметь хорошую свариваемость , обрабатываемость резанием , формоизменяемость и т. П Поскольку легированная сталь дороже углеродистой, то экономия от применения низколегированных сталей вследствие повышения прочности должна перекрывать дополнительные затраты на их производство и обработку.

Стали повышенной прочности могут подвергаться термоулучшению ( закалке с высоким отпуском ). Термоулучшение низколегированных сталей отличается от термоупрочнения низкоуглеродистых сталей тем , что , как правило , закалка стали проводится по специальному , а не с прокатного нагрева. И самое главное , что в процессе охлаждения стали из аустенитного состояния протекают промежуточное и мартеиситиое преобразования. После закалки обязательно проводят высокий отпуск. В результате такой обработки сталь имеет дисперсную сорбитную структуру.

В связи со своим более сложным и разнообразным химическим составом низколегированные по новому ГОСТ имеют и более сложные наименования ( обозначения). В основу обозначения марки низколегированной стали положен ее химический состав.

Все низколегированные поставляются одновременно по механическим свойствам и химическому составу. Механические свойства и химический состав сталей , представляющие интерес для строительства , указанные соответственно в табл. 3 и 4.

. Данная марка относится книзколегированним сталям. Такая стальсхожа с рядовыми сталями в областиприменения , но за счет легирующихелементов низколегированные сталимогут использоваться в северных районах , в суровых природных условиях.

Низколегированные образуют группу сталей, проявляют более высокие механические свойства по сравнению с обычными углеродными сталями. Это является результатом добавок таких легирующих элементов как никель , хром и молибден. Для многих низколегированных сталей главная функция легирующих элементов заключается в увеличении прокаливаемости стали , чтобы оптимизировать потом прочностные и вязкие свойства средствами термической обработки. В некоторых случаях , однако , легирующие элементы применяют для того , чтобы повысить сопротивление стали каким-то специфическим воздействиям.

Низколегированные мартенситные стали характеризуются относительно высокой прочностью с минимальным пределом текучести 690 МПа и хорошей ударной вязкостью и пластичностью, коррозионной стойкостью и свариваемостью. Их также называют низколегированными улучшается сталь , имея в виду улучшение термической обработкой. Из этих сталей изготавливают плиты, листы , прутки , профили и кованые изделия. Они широко применяются для изготовления сосудов под давлением , землеройного и шахтного оборудования, а также ответственных элементов больших стальных конструкций.

Низколегированные низкоуглеродистых стали 12ГС, 14Г, 14Г2 14ХГС, 15ХСНД, 15Г2Ф, 15Г2СФ, 15Г2АФ при сварке могут образовывать закалочные микроструктуры и перегрев металла шва и зоны термического влияния. Количество закаляются структур резко уменьшается, если сварка выполняется с относительно большой погонной энергией, необходимой для уменьшения скорости охлаждения сварного соединения. Однако снижение скорости охлаждения металла при сварке приводит к укрупнению зерен (перегрева) металла шва и околошовных металла вследствие повышенного содержания углерода в этих сталях. Это особенно касается сталей 15ХСНД, 14ХГС. Стали 15Г2Ф, 15Г2СФ и 15Г2АФ менее склонны к перегреву в околошовной зоне, так как они легированные ванадием и азотом. Поэтому сварки большинства указанных сталей ограничивается более узкими пределами тепловых режимов, чем сварки низкоуглеродистой стали.

Покрытые электроды и другие сварочные материалы при сварке низколегированных сталей подбираются такими , чтобы содержание углерода , серы , фосфора и других вредных элементов в них было ниже по сравнению с материалами для сварки низкоуглеродистых конструкционных сталей. Этим удается увеличить стойкость металла шва против кристаллизационных трещин , так как низколегированные стали в значительной степени подвержены их образования.

Особенности сварки низ = колегированних сталей. Низколегированные сваривать труднее , чем низкоуглеродистые конструкционные. Низколегированная сталь более чувствительна к тепловым воздействиям при сварке. В зависимости от марки низколегированной стали при сварке могут образоваться закалочные структуры или перегрев в зоне термического влияния сварного соединения.

Низколегированные жаропрочные стали должны обладать повышенной прочностью при высоких температурах эксплуатации Наиболее широко жаропрочные стали применяют при изготовлении паровых энергетических установок. Для повышения жаропрочности в их состав вводят молибден (М), вольфрам (В) и ванадий (Ф) , а для обеспечения жаростойкости - хром (X), который образует плотную защитную пленку на поверхности металла.

795.6014ms

Похожие статьи

Вход для пользователей