Cтраница 3
Хром - один из основных элементов, придающий стали коррозионную стойкость и повышающий прочность. Хром является ферритизатором, однако если в стали есть никель, то хром способствует образованию аустенита. [31]
Кремний сильно увеличивает склонность к горячим трещинам в чисто аустенитном металле. Если количество кремния ( являющегося ферритизатором) обеспечивает получение в швах 6-фер-рита, то он уменьшает склонность к образованию горячих трещин. [32]
Это объясняется большим сродством титана с углеродом и азотом, которое нейтрализует аустенитообразующее действие этих элементов, благодаря образованию карбидов и нитридов титана. Кроме того, свободный титан является сильным ферритизатором. Зависимость а-6 - фазы от содержания титана в хромоникелевой стали марки 1Х18Н9Т следующая. [33]
Если металл шва имеет ферритную фазу, то увеличение содержания фосфора и кремния не вызывает трещин. Наоборот, тот же кремний, действуя как ферритизатор, при содержании его в шве от 1 3 до 2 8 % способен нейтрализовать вредное влияние ниобия. Для получения ферритной фазы в швах обычно несколько повышают содержание хрома в сварочной проволоке. [34]
Получение строго дозированного количества феррита в сварных швах является достаточно сложной задачей. Количество ферритной фазы зависит от соотношения в стали ферритизаторов и аустениза-торов. Однако по допускам ГОСТа 2246 - 60 на содержание элементов это соотношение может изменяться в широких пределах. [35]
Псевдобинарная диаграмма ( упрощенная состояния стали 18 - 8 с различным содержанием углерода. [36] |
Образованию и сохранению аустенитной структуры в стали способствуют углерод, азот, никель, марганец, медь, кобальт и бор. К элементам, способствующим образованию фер-ритной фазы ( ферритизаторам), относятся хром, титан, молибден, ниобий, ванадий, кремний. [37]
Опыты показали, что все ферритообразующие элементы способствуют усилению превращения б - а. По степени влияния на интенсивность сигматизации двухфазных швов стали типа 18 - 8 ферритизаторы можно расположить в следующий убывающий ряд: хром, титан, алюминий, ниобий, ванадий, молибден и кремний. Cr, Si, Nb и Si - f V на превращение б - а в ручных швах стали типа 18 - 8, пришли к выводу, что эти элементы вызывают превращение б - ст. В исследованных ими швах нагрев при 850 С не вызывает сигматизации. Они же впервые нашли, что при содержании в шве на стали типа 18 - 8 более 2 % Nb длительный нагрев вызывает появление хрупкой Я-фазы, изоморфной % - фазы в швах с молибденом. Сигма-фаза в швах, содержащих более 2 % Nb, не образуется. [38]
Металл сварных швов, имеющий тот же состав, что и стали ОХ18НУ и 1Х18Н9 и не прошедший закалку, всегда имеет двухфазную структуру - аустенит 4 - небольшое ( около 5 %) количество легированного феррита. Причиной образования небольших количеств феррита является состав стали, при котором незначительное повышение ферритизаторов в стали вызывает образование феррита ( см. фиг. [39]
Чтобы при сварке таких сталей и сплавов получить двухфазные аустенитно-ферритные швы, понадобилось бы ввести в них чрезмерно большое количество ферритизаторов. Это неизбежно повлекло бы за собой значительное изменение свойств твердого раствора и резкое падение пластичности металла шва. Поэтому на практике сварку стабильноаустенитных сталей и сплавов выполняют в основном чистоаустенитными или двухфазными аустенитно-карбидными и аустенитно-боридными швами, отличающимися более высокой стойкостью против охрупчивания при длительной эксплуатации. Представляет также значительный интерес сварка двухфазными швами с хромоникелевой эвтектикой. [40]
Отдельные марки электродов имеют более жесткие допуски на характеристики ( особенно на содержание феррита), чем указанные в ГОСТе 10052 - 62 для типа электродов. В таких марках электродов ( КТИ-5, ЦТ-15, ЦЛ-11 и др.) шихта покрытия рассчитывается применительно к реальному химическому составу сварочной проволоки, чтобы соотношение элементов - ферритизаторов и аусте-низаторов - оставалось постоянным. [41]
Из различных элементов, которые стабилизируют феррит, алюминий является наиболее эффективным. Так, например, при введении алюминия в состав аустенитной стали марки 1Х18Н9Т сужается у-область и повышается степень двухфазности стали за счет большего развития а-6 - области. Как ферритизатор, алюминий в 10 - 15 раз сильнее хрома. Введение алюминия в сталь до 1 или 2 % улучшает до некоторой степени сопротивление окислению при высоких температурах путем образования защитной пленки окислов алюминия. Однако при содержании в стали алюминия более 1 % разрезаемость ее ухудшается. [42]
Ванадий практически не применяется для легирования кислотостойких хромопикелевых аустенитных сталей, хотя его положительное действие на сопротивляемость межкристаллитной коррозии было открыто еще в тридцатых годах. Очевидно, что это обстоятельство связано с трудностью изготовления прокатной стали типа 18 - 8 с ванадием вследствие наличия в слитках а-фазы. Как ферритизатор ванадий более чем в десять раз эффективнее хрома. Ванадий в противоположность кремнию несколько снижает окалшюстойкость сталей типа 18 - 8, однако он весьма ощутительно повышает стойкость аустенитных сталей против образования горячих трещин. В этом случае ванадий действует вдвое эффективнее кремния и почти в 1 5 раза энергичнее титана. [43]
Ванадий в окислительных условиях резко снижает ока-линостойкость сталей и сплавов. На жаропрочность действие ванадия относительно небольшое. Он в качестве ферритизатора вместе с ниобием и кремнием повышает стойкость сварных швов типа 18 - 8 против межкристаллитной коррозии. [44]
Вольфрам образует устойчивые сложные карбиды, которые, находясь в аустенитной основе стали, сообщают ей высокие механические свойства при повышенных температурах. Вольфрам несколько повышает коррозионную стойкость аустенчтных сталей, а также сопротивляемость межкристал-литной коррозии. Вольфрам способствует образованию 6-фазы в хромоникелевых сталях; как ферритизатор он почти в 2 раза сильнее хрома. Однако вольфрам придает стали некоторую хрупкость. Для предотвращения образования трещин в процессе резки нержавеющих сталей мартенситного класса, содержащих вольфрам, необходимо перед резкой подогревать до 300 - 420 С, а после резки подвергать их отпуску при 650 - 760 С. [45]