Высокопрочные среднелегированные стали. Среднелегированная сталь
Сварка - среднелегированная сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Сварка - среднелегированная сталь
Cтраница 1
Сварка среднелегированных сталей электродами с основным покрытием должна производиться на постоянном токе при обратной полярности с выполнением многослойных швов каскадным и блочным способами. Технология сварки должна предусматривать низкие скорости охлаждения маталла шва. Длина ступени каскадной сварки должна выбираться из расчета указанного разогрева металла предыдущего слоя шва перед наложением последующего слоя. Обычно длина ступени составляет 150 - 200 мм. [1]
Сварка среднелегированных сталей должна производиться электродами с фтористо-кальциевым покрытием на постоянном токе при обратной полярности с выполнением многослойных швов каскадным и блочным способами. Технология сварки должна предусматривать низкие скорости охлаждения металла шва. Существенно способствует предупреждению трещин повышение температуры разогрева более 150 С. Длина ступени каскадной сварки должна выбираться из расчета указанного разогрева металла предыдущего слоя шва, перед наложением последующего слоя. Обычно длина ступени составляет 150 - 200 мм. [2]
Для сварки среднелегированных сталей рекомендуются низкокремнистые флюсы АН-10 и АН-22. В производственной практике при сварке некоторых сталей этого класса ( 20ХГС, 25ХГС, ЗОХГС) применяют флюсы АН-348А и ОСЦ-45. В этом случае происходит некоторое выгорание углерода и хрома, вследствие чего переход их в шов уменьшается. [3]
Основными методами сварки среднелегированных сталей являются сварка в углекислом газе, аргоне ( в том числе при сварке плавящимся электродом с добавлением 5 - 10 % кислорода или углекислого газа), сварка под флюсом, ручная сварка покрытыми электродами, электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменная. [4]
Второй трудностью сварки среднелегированных сталей является предупреждение возникновения кристаллизационных трещин в металле шва. Методы предупреждения кристаллизационных трещин при сварке среднелегированных сталей мало отличаются от применяющихся при сварке углеродистых сталей. Для этого снижают содержание в шве серы, углерода и других элементов, уменьшающих стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин, и повышают содержание таких элементов, как марганец, хром и др., увеличивающих стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин. [5]
К недостаткам сварки среднелегированных сталей аустенитной сварочной проволокой кроме пониженной прочности металла шва следует отнести высокую стоимость проволоки и возможность возникновения отрывов по зоне сплавления. [6]
Как и при сварке среднелегированных сталей, требования к качеству сборки и очистки металла перед сваркой остаются такими же и еще более ужесточаются. [7]
При выборе состава проволоки для сварки среднелегированных сталей нужно учитывать, что часть легирующих элементов и углерода поступает в шов из основного металла в соответствии с его долей участия в образовании шва. [8]
Первой трудностью, наблюдающейся при сварке среднелегированных сталей, особенно с повышенным содержанием углерода и легирующих элементов, является предупреждение возникновения холодных трещин в околошовной зоне и в металле шва. Низкая сопротивляемость околошовной зоны среднелегированных сталей образованию холодных трещин определяется особенностями происходящих в них структурных превращений, обусловленных концентрированным местным нагревом металла вплоть до температур плавления, а также резким отличием в некоторых сварных соединениях химического состава металла шва от состава околошовной зоны. [9]
Можно утверждать, что во всех случаях сварки среднелегированных сталей, содержащих свыше 0 15 % С, следует предусматривать меры, обеспечивающие повышение стойкости сварных соединений против образования холодных трещин. Из приведенных в табл. 10 - 7 марок только сталь 06НЗ обладает высокой стойкостью против образования холодных трещин. В сварных соединениях всех остальных марок сталей при тех или иных условиях сварки холодные трещины могут возникать. Вероятность их образования тем больше, чем больше содержится в стали углерода и легирующих элементов, повышающих восприимчивость стали к. [10]
Технология сварки низколегированных среднеуглеродистых сталей подобна технологии сварки среднелегированных сталей. [11]
Из всех перечисленных затруднений, возникающих при сварке среднелегированных сталей, наиболее серьезным и специфичным является предотвращение образования холодных трещин. [12]
В сочетании с соответствующими сварочными проволоками флюс НФ-18М применяют при сварке низко-и среднелегированных сталей в атомном машиностроении. [13]
Перемещения дуги положительно влияют на качество сварных соединений не только при сварке среднелегированных сталей, но и во всех других случаях, когда с применением аргоно-дуговой сварки необходимо получить высокие показатели механических свойств и хорошее формирование шва. [14]
Технология сварки низколегированных среднеуглеродистых сталей 17ГС, 18Г2АФ, 35ХМ и других подобна технологии сварки среднелегированных сталей. [15]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
Особенности сварки среднелегированных сталей. — КиберПедия
В зависимости от типа конструкции и ее назначения к сварным соединениям из среднелегированных сталей предъявляются требования необходимой и достаточной прочности в условиях эксплуатации, плотности, а также некоторые специальные требования (коррозионная стойкость, стойкость против взрывных нагрузок и т.п.). В связи с особыми физико-химическими свойствами среднелегированных сталей выполнение этих требований является достаточно сложной задачей.
Восприимчивость среднелегированных сталей к закалке, а также высокий уровень механических свойств обуславливают ряд специфических трудностей, возникающих при их сварке.
Первой трудностью, наблюдающейся при сварке среднелегированных сталей, особенно с повышенным содержанием углерода и легирующих элементов, является предупреждение возникновения холодных трещин в околошовной зоне и в металле шва.
Низкая сопротивляемость околошовной зоны среднелегированных сталей образованию холодных трещин определяется особенностями происходящих в них структурных превращений, обусловленных концентрированным местным нагревом металла вплоть до температур плавления, а также резким отличием в некоторых сварных соединениях химического состава металла шва от состава околошовной зоны.
Можно утверждать, что во всех случаях сварки среднелегированных сталей, содержащих свыше 0,15% С, следует предусматривать меры, обеспечивающие повышение стойкости сварных соединений против образования холодных трещин.
Сталь 06Н3 обладает высокой стойкостью против образования холодных трещин.
В сварных соединениях всех остальных марок сталей при тех или иных условиях сварки холодные трещины могут возникать. Вероятность их образования тем больше, чем больше содержится в стали углерода и легирующих элементов, повышающих восприимчивость стали к закалке, и чем больше толщина металла.
Задача рационального технологического процесса при сварке среднелегированных сталей сводится прежде всего к тому, чтобы наиболее простыми приемами обеспечить высокую стойкость металла околошовной зоны и металла шва против образования холодных трещин.
Второй трудностью сварки среднелегированных сталей является предупреждение возникновения кристаллизационных трещин в металле шва. Методы предупреждения кристаллизационных трещин при сварке среднелегированных сталей мало отличаются от применяющихся при сварке углеродистых сталей.
Для этого снижают содержание в шве серы, углерода и других элементов, уменьшающих стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин, и повышают содержание таких элементов, как марганец, хром и др., увеличивающих стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин.
Третья трудность состоит в необходимости получения металла шва, околошовной зоны и сварного соединения в целом с механическими свойствами, равноценными или близкими к свойствам основного металла.
Поскольку для повышения стойкости металла шва против образования холодных и кристаллизационных трещин ограничивают содержание в нем углерода и некоторых легирующих элементов, достигнуть равноценности шва с основным металлом в общем случае весьма затруднительно.
Литой металл шва в отличие от катанных и кованных заготовок не подвергается обработке давлением – эффективному средству создания благоприятной структуры и повышения механических свойств металла. Термообработка сварного соединения должна быть возможно более простой и одинаковой для основного металла и металла шва.
Большая разница по химическому составу между металлом шва и основным металлом при определенных условиях может привести к образованию в зоне сплавления непластичной хрупкой прослойки и обезуглероживанию основного металла в участках, непосредственно примыкающих к границе сплавления.
Технологические методы предупреждения образования холодных трещин в сварных соединениях среднелегированных сталей.
Для предупреждения возникновения холодных трещин в сварных соединениях среднелегированных сталей технолог сварщик располагает рядом методов. Рассмотрим их.
cyberpedia.su
Среднелегированная сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Среднелегированная сталь
Cтраница 2
Склонность среднелегированных сталей к закалке и и высокие механические свойства основного металла создают ряд трудностей при сварке этих сталей. [16]
Анализ среднелегированных сталей проводят в двух режимах работы генератора УГЭ-4. В режиме дуги переменного тока определяют содержание кремния и алюминия, в режиме высоковольтной конденсированной искры - содержание марганца, хрома и никеля. [17]
Склонность среднелегированных сталей к закалке и высокие механические свойства основного металла создают ряд трудностей при сварке этих сталей. [18]
Слитки среднелегированных сталей отжигаются лишь в том случае, если в результате плавочного контроля они назначаются на обдирку. Выдержка при температуре нагрева при перекристаллизационном отжиге зависит от веса садки. При садке 15 - 30 т время выдержки составляет 8 - 14 час. Охлаждение после выдержки про водится до температуры 600 - 500 вместе с печью, а затем на воз духе или в ямах. [19]
Для среднелегированных сталей обычно применяют закалку из ящика, при которой обеспечивается наибольшая твердость корки. [20]
Для среднелегированных сталей вредное влияние фосфора и серы в отношении образования кристаллизационных трещин усиливается тем, что места ликвации этих элементов в металле шва совпадают. Обогащенные фосфором участки феррита лежат по границам первичных кристаллитов, где скапливаются и сульфидные включения. [22]
Сварка среднелегированных сталей электродами с основным покрытием должна производиться на постоянном токе при обратной полярности с выполнением многослойных швов каскадным и блочным способами. Технология сварки должна предусматривать низкие скорости охлаждения маталла шва. Длина ступени каскадной сварки должна выбираться из расчета указанного разогрева металла предыдущего слоя шва перед наложением последующего слоя. Обычно длина ступени составляет 150 - 200 мм. [23]
Сварка среднелегированных сталей должна производиться электродами с фтористо-кальциевым покрытием на постоянном токе при обратной полярности с выполнением многослойных швов каскадным и блочным способами. Технология сварки должна предусматривать низкие скорости охлаждения металла шва. Существенно способствует предупреждению трещин повышение температуры разогрева более 150 С. Длина ступени каскадной сварки должна выбираться из расчета указанного разогрева металла предыдущего слоя шва, перед наложением последующего слоя. Обычно длина ступени составляет 150 - 200 мм. [24]
К среднелегированным сталям относятся никелевые, хромистые и др. Они обладают высокими механическими свойствами и применяются для изготовления деталей машин и конструкций ответственного назначения. [25]
К среднелегированным сталям относятся стали 20ХГС, 25ХГС, ЗОХГС и ЗОХГСМ. Стали 20ХГС свариваются в СО2, СО, О2 и Аг ОС2 удовлетворительно, сталь ЗОХГС сваривается с некоторыми затруднениями. [26]
Многие высокопрочные среднелегированные стали после отпуска около 300 С обнаруживают провал прочности при испытании на надрезанных образцах. [28]
Процесс отжига среднелегированных сталей, как мы знаем, очень длителен. При высоком отпуске в стали происходят процессы коагуляции и сферой дизации, и структура становится более дифференцированной. [29]
Для сварки среднелегированных сталей рекомендуются низкокремнистые флюсы АН-10 и АН-22. В производственной практике при сварке некоторых сталей этого класса ( 20ХГС, 25ХГС, ЗОХГС) применяют флюсы АН-348А и ОСЦ-45. В этом случае происходит некоторое выгорание углерода и хрома, вследствие чего переход их в шов уменьшается. [30]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Высокопрочные среднелегированные стали — МегаЛекции
К группе среднелегированных высокопрочных сталей относятся стали 30ХГСН2А, 40ХСН2МА, 25Х2ГНТА. Эти стали выплавляются в электродуговых печах с последующим вакуумно-дуговым переплавом. Вид поставки — полуфабрикаты в виде поковок, прутков, листов, труб и др. профилей проката.
Рекомендуемые области применения — высоконагруженные детали (цилиндры, балки, работающие на срез оси и шпильки, сварные сосуды под большим давлением). Стали хорошо деформируются в горячем состоянии, свариваются дуговой ручной и автоматической сваркой в среде защитных газов или под флюсом. Сталь 30ХГСН2А сваривается также электронно-лучевой сваркой.
Основной тип сварного соединения — сварка встык. Тавровые соединения допускаются, однако при этом обязательно должно быть утолщение металла обоих «полок» таврового соединения. Утолщение металла в зоне шва рекомендуется и для стыковых соединений. Сварные швы размещаются вне зоны действия концентраторов напряжения, предусмотренных в чертежах. Сварка проводится до закалки и отпуска на заданный уровень прочности. Перед сваркой детали следует нагревать до температуры 200—300 °С; сразу же после сварки необходим отпуск при 200 — 250 °С в течение 3 ч во избежание появления трещин.
Среднелегированные высокопрочные стали подвергают механической обработке до закалки. Наилучшая обрабатываемость резанием достигается в состоянии низкотемпературного отжига с быстрым охлаждением на воздухе от 680—700 °С. Чистовую механическую обработку проводят после окончания термической обработки. После шлифования проводят отпуск при 200—300 °С. После сверления отверстий в отожженной стали необходимо удалять заусенцы и осуществлять развертывание или растачивание отверстий после полной термической обработки, снимая при этом поверхностный слой, окисленный при нагреве под закалку. Толщина окисленного слоя может достигать 20— 50 мкм. Значительно более толстый окисленный и обезуглероженный слой (до 300—500 мкм) остается после штамповки. Некоторые поверхности деталей сложной формы после штамповки не подвергаются механической обработке. В этом случае для обеспечения высокой усталостной прочности хорошие результаты дает интенсивное поверхностное пластическое деформирование (ППД), например дробеструйное. Перед ППД на штампованных поверхностях должны быть устранены грубые дефекты в виде запрессованной окалины, заковов и др. Резьбовые участки болтов или шпилек после термической обработки следует подвергать пескоструйной очистке.
Рекомендуемые режимы упрочняющей термообработки и свойства сталей. Для достижения высокой прочности среднелегированные стали подвергают обычной закалке на мартенсит и низкому отпуску при 220 — 250 °С, который улучшает пластичность, вязкость и особенно сопротивление разрушению при сохранении высокого уровня прочности. Во многих случаях еще более высокий комплекс этих свойств, определяющих конструкционную прочность стали, достигается в результате изотермической закалки на нижний бейнит или низкой изотермической закалки, после которой структура стали состоит из нижнего бейнита и мартенсита. В ряде случаев после изотермической закалки проводят низкий отпуск, что улучшает сопротивление разрушению.
Стали имеют повышенную прокаливаемость: сталь 25Х2ГНТЛ — до 30 мм; сталь 30ХГСН2А — до 80 мм; для стали 40ХСН2МА размеры сечения не регламентируются.
Механические свойства сталей после различных вариантов упрочняющей обработки приведены в табл. 2. Прочность среднелегированных сталей тем выше, чем больше в них содержание углерода, но при этом будет более низким показатель трещиностойкости, в том числе, сопротивление коррозии под напряжением. Поверхностное пластическое деформирование затрудняет образование трещины усталости, замедляет скорость роста малых трещин и значительно повышает сопротивление малоцикловой усталости. Для защиты от общей коррозии деталей из этих сталей применяют кадмирование, оксидное фосфатирование. Сопротивление коррозии под напряжением можно существенно повысить, применив в качестве финишной операции поверхностное пластическое деформирование: дробеструйное, пневмодинамическое, вибронаклеп и др.
Таблица 2-Механические свойства после термообработки
| Марка стали | Термообработка | σв, МПа | σ0,2, МПа | δ, % | КСU, МДж/м2 |
| 25Х2ГНТА | Закалка и низкий отпуск | 0,7 | |||
| 30ХГСН2А | Закалка и низкий отпуск | 0,6 | |||
| Изотерм. закалка и низкий отпуск | 0,9 | ||||
| 40ХСН2МА | Закалка и низкий отпуск | 0,35 | |||
| Изотерм. закалка и низкий отпуск | 0,5 |
В ряде случаев эффект ППД тем выше, чем выше уровень достигаемых при этом остаточных напряжений и больше глубина наклепанного слоя. С этих позиций особенно эффективны обкатка, раскатка и алмазное выглаживание.
Поверхностное упрочнение увеличивает в 2—3 раза ресурс детали при малоцикловом нагружении; повышает предел выносливости при испытании на знакопеременный изгиб до 2 раз.
Прочность сварного соединения (встык) составляет 0,65 σв основного металла. Для выравнивания несущей способности рекомендуется местное усиление сварных швов с плавным переходом. После шлифования требуется отпуск при 200—230 °С в течение 3 ч. Сварные швы следует располагать вне зоны концентрации напряжений. Сталь 25Х2ГНТА можно применять и для цементуемых деталей.
Задание по работе:
1. Сравнить свойства (механические, технологические и эксплуатационные) ДФМС и высокопрочных среднелегированных сталей, методы термообработки и объяснить отличие физико-механических свойств;
2. Сделать выводы о целесообразности применения указанных сталей в качестве материала для различных металлоконструкций.
Читайте также:
megalektsii.ru
Среднелегированная сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Среднелегированная сталь
Cтраница 3
Для другой среднелегированной стали [38] кривая / Сет - сгй ( рис. 86, б), а следовательно и q - в6, имеет максимум независимо от способа плавки стали. [31]
Из высокопрочных среднелегированных сталей следует применять стали с минимальным содержанием углерода ( но достаточным для получения нужной прочности) и минимальным легированием, достаточным в то же время для обеспечения полной прокаливаемости в наиболее массивных сечениях детали. При этом желательно применять никелесодержащие марки. [32]
Низко - или среднелегированные стали, литейные и обрабатываемые давлением, должны подвергаться отпуску либо закалке или нормализации с последующим отпуском при температуре 620 С. После холодной обработки или сварки весь узел следует повторно отпускать при 620 С. [33]
Другая часть - среднелегированные стали, содержащие много различных легирующих компонентов, хорошо прокаливаются даже в сечениях большой величины. [34]
При ручной сварке среднелегированных сталей следует применять электроды с фтористо-кальциевыми покрытиями. [36]
Большинство конструкций из среднелегированных сталей сваривают вручную низководородистыми электродами с фтористо-кальциевым покрытием на постоянном токе обратной полярности. Швы большого сечения выполняют каскадным и блочным способами. [37]
При механизированной сварке среднелегированных сталей под флюсом ФИМС-20П активно протекает кремне-восстановительный процесс. В данном случае повышенная активность флюса за счет значительного введения в состав кислых оксидов кремния, алюминия и титана обеспечивает одновременно стойкость флюса к гидратации и, как следствие, пониженную концентрацию водорода в металле сварных швов. [38]
При механизированной сварке среднелегированных сталей под флюсом АН-15 практически не протекает мар-ганцевосстановительный процесс и вяло протекает кремне-восстановительный процесс. [39]
При механизированной сварке среднелегированных сталей под флюсом АВ-5 марганцевосстановительный процесс не протекает и практически не происходят восстановление кремния из флюса и переход в металл шва. [40]
Высокие механические свойства среднелегированных сталей достигаются легированием элементами, упрочняющими феррит и повышающими прокаливаемость стали, и надлежащей термообработкой, после которой в полной мере проявляется положительное влияние легирующих элементов. Поэтому среднелегированные стали всегда характеризуются как химическим составом, так и видом термообработки. [41]
Второй трудностью сварки среднелегированных сталей является предупреждение возникновения кристаллизационных трещин в металле шва. Методы предупреждения кристаллизационных трещин при сварке среднелегированных сталей мало отличаются от применяющихся при сварке углеродистых сталей. Для этого снижают содержание в шве серы, углерода и других элементов, уменьшающих стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин, и повышают содержание таких элементов, как марганец, хром и др., увеличивающих стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин. [42]
К недостаткам сварки среднелегированных сталей аустенитной сварочной проволокой кроме пониженной прочности металла шва следует отнести высокую стоимость проволоки и возможность возникновения отрывов по зоне сплавления. [43]
Режимы дуговой сварки среднелегированных сталей покрытыми электродами подбирают в зависимости от типа стержня. При ферритном стержне они не отличаются от режимов, применяемых при сварке низкоуглеродистых сталей, при аустенитном - от режимов сварки аустенитных сталей. [44]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Сварка - среднелегированная сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Сварка - среднелегированная сталь
Cтраница 2
В двух швах кольцевые остаточные напряжения в зоне наплавленного металла оказались отрицательными, что имеет место при сварке среднелегированных сталей электродами близкого состава. [16]
Поэтому необходимо применять те же технологические меры по измельчению первичной и вторичной структур металла шва и околошовной зоны, что и в случае сварки среднелегированных сталей без последующей термообработки. [17]
Таким образом, водород в одних случаях существенно влияет на стойкость околошовной зоны против образования трещин, в других же, например при сварке среднелегированных сталей аустенитной проволокой, его роль второстепенна. Это позволяет заключить, что водород не является главным и тем более единственным фактором, определяющим образование холодных трещин в сварных соединениях. Его влияние на их образование необходимо рассматривать совместно с действием других факторов, обусловленных преимущественно закалочными явлениями в околошовной зоне и сварочными напряжениями. В соединениях с аустенитным швом положительное действие других факторов значительно преобладает над отрицательным действием водорода. [18]
Среднелегированные стали применяются в энерго -, машиностроении, химическом машиностроении, судостроении и других отраслях техники. При сварке среднелегированных сталей могут возникнуть горячие ( кристаллизационные) и холодные трещины в металле шва и в околошовной зоне. [19]
Флюс многокомпонентный, построен на базе шлаковой системы СаО - CaF2 - А12О3 - SiO2 с добавками различных оксидов и солей с целью получения улучшенных сварочно-технологических характеристик. Предназначен для сварки среднелегированных сталей, в большой степени склонных к образованию холодных трещин. [20]
В связи с этим сварку следует производить плавящимся электродом того же состава, что и основной металл, или же неплавящимся электродом, ограничивать угар легирующих элементов и предупреждать загрязнение металла шва газами и вредными примесями, которые могут проникнуть в зону сварки из окружающей атмосферы или сварочных материалов. Металлургическое воздействие при сварке среднелегированных сталей должно заключаться главным образом в улучшении первичной структуры металла шва путем ускорения кристаллизации и модифицирования его присадкой малого количества таких элементов, как титан, алюминий и др., а также регулирования количества, формы и распределения неметаллических включений. [21]
Второй трудностью сварки среднелегированных сталей является предупреждение возникновения кристаллизационных трещин в металле шва. Методы предупреждения кристаллизационных трещин при сварке среднелегированных сталей мало отличаются от применяющихся при сварке углеродистых сталей. Для этого снижают содержание в шве серы, углерода и других элементов, уменьшающих стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин, и повышают содержание таких элементов, как марганец, хром и др., увеличивающих стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин. [22]
Для сварки и наплавки среднелегированных сталей рекомендуются малоактивные и даже пассивные флюсы. Большая часть требований, предъявляемых к флюсам для сварки среднелегированных сталей, остается актуальной и применительно к сварке высоколегированных сталей. [24]
Так, тип первичной микроструктуры в центральных зонах швов сварных соединений стали зависит от состава и скорости сварки. С первичная структура изменяется от неустойчивой ячеистой до ячеисто-дендритной, а при сварке среднелегированных сталей с 0 3 % С и более - от ячеисто-дендритной до развитой равноосной дендритной. [25]
В ряде случаев возникают серьезные затруднения с обеспечением надлежащих прочностных и пластических свойств металла, околошовной зоны и зоны сплавления. Трудности получения качественной зоны сплавления возникают, например, в случае использования для сварки среднелегированных сталей высоколегированного электродного металла, обеспечивающего получение шва с аустенитной структурой. Большая разница по химическому составу между металлом шва и основным металлом при определенных условиях может привести к образованию в зоне сплавления непластичной хрупкой прослойки и обезуглероживанию основного металла в участках, непосредственно примыкающих к границе сплавления. [26]
Чтобы получить металл шва с требуемыми механическими свойствами, среднелегированные стали следует сваривать проволоками Св - 12ГС, Св-ЮГСМТ, Св - 12Г2Х и ЭИ-616 на режиме, который обеспечивает не менее 55 - 60 % основного металла в металле шва. По сравнению с режимами электрошлаковой сварки углеродистых и низколегированных сталей количество электродов и напряжение при сварке среднелегированных сталей должны быть большими. [27]
Сварка в защитных газах находит широкое применение при изготовлении конструкций из средне-легированных сталей. К технологическим особенностям сварки среднелегированных сталей в защитных газах следует отнести тщательную осушку газа с целью предельного снижения содержания водорода в металле шва, а также использование режимов сварки, обеспечивающих пониженные скорости остывания сварных соединений. Эти меры необходимы для повышения стойкости сварных соединений против образования трещин. В качестве защитных газов при сварке среднелегированных сталей применяют преимущественно углекислый газ и аргон. [28]
Перечисленные особенности показывают, что электрошлаковая сварка является весьма эффективным способом соединения толстого металла, обеспечивающим высокую производительность и экономичность. Лишь то обстоятельство, что соединения, полученные электрошлаковой сваркой, необходимо подвергать высокотемпературной термической обработке, несколько снижает эффективность этого способа. Высокотемпературная термообработка требуется прежде всего потому, что при электрошлаковой сварке сталей, которые применяются для изготовления толстостенных конструкций, в околошовной зоне резко снижается ударная вязкость свариваемого металла из-за его перегрева. И только термической обработкой, вызывающей перекристаллизацию, устраняется перегрев металла. При сварке среднелегированных сталей и особенно улучшаемых сталей такой термообработкой должна быть закалка с последующим отпуском. [29]
Сварка в защитных газах находит широкое применение при изготовлении конструкций из средне-легированных сталей. К технологическим особенностям сварки среднелегированных сталей в защитных газах следует отнести тщательную осушку газа с целью предельного снижения содержания водорода в металле шва, а также использование режимов сварки, обеспечивающих пониженные скорости остывания сварных соединений. Эти меры необходимы для повышения стойкости сварных соединений против образования трещин. В качестве защитных газов при сварке среднелегированных сталей применяют преимущественно углекислый газ и аргон. [30]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
Среднелегированная строительная сталь
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов сталей, используемых в строительстве и машиностроении. Предложена среднелегированная строительная сталь, содержащая компоненты в следующем соотношении, мас. %: углерод 0,03-0,19; марганец 0,6-2,8; кремний 0,6-2,2; хром 0,6-2,2; никель 0,4-1,0; медь 0,4-1,0; алюминий 0,05-0,25; титан 0,02-0,25; ванадий 0,02-0,25; бор 0,001-0,015; железо - остальное. Сталь дополнительно может содержать цирконий или цирконий и ниобий в количестве 0,01-0,25 мас.% каждого компонента. Техническим результатом изобретения является повышение прочности, пластичности и коррозионной стойкости в условиях эксплуатации при низких температурах и в сейсмоопасных районах. 1 табл.
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к сталям, используемым в строительстве и машиностроении.
Известна сталь, используемая широко для железобетонных конструкций, содержащая углерод 0,19-0,28; марганец 1,5-2,3; кремний 0,7-1,0 и легирующие добавки (хром, никель, медь, алюминий) не более 0,3; остальное -железо /1/. Сталь 25Г2С имеет предел текучести 40 кгс/мм2 при относительном удлинении 14%, что не позволяет использовать ее при низких температурах и в сейсмоопасных районах в полной мере. Наиболее близкой по составу к предлагаемой является сталь следующего состава, мас.%: Углерод - 0,06-0,15 Кремний - 0,6-1,2 Марганец - 0,5-1,1 Хром - 0,4-1,0 Никель - 0,4-1,0 Медь - 0,4-1,0 Титан - 0,035-0,07 Алюминий - 0,01-0,06 Редкоземельные металлы - 0,004-0,060 Бор - 0,001-0,005 Магний - 0,0003-0,03 Железо - Остальное Недостатками известной стали являются недостаточная прочность и пластичность, что не позволяет достичь высокой степени свариваемости, ударной вязкости при низких температурах и коррозионной стойкости. Техническая задача заключается в повышении прочности, пластичности, свариваемости и коррозионной стойкости в условиях эксплуатации низких температур и сейсмоопасных районах. Поставленная задача решается таким образом, что среднелегированная строительная сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, алюминий, титан, бор и железо, согласно изобретению дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов, мac.%: Углерод - 0,03-0,19 Марганец - 0,6-2,8 Кремний - 0,6-2,2 Xpoм - 0,6-2,2 Никель - 0,4-1,0 Медь - 0,4-1,0 Алюминий - 0,05-0,25 Титан - 0,02-0,25 Ванадий - 0,02-0,25 Бор - 0,001-0,015 Железо - Остальное Кроме того, сталь дополнительно может содержать цирконий или цирконий и ниобий в количестве 0,01-0,25 мас.% каждого компонента. Предлагаемый набор легирующих элементов для данного состава стали обеспечивает высокий уровень предела текучести стали и способность пластически деформироваться до стадии разрушения без необходимости термической обработки в конце горячей прокатки. Таким образом, по сравнению с высокопрочной термически обработанной сталью (Ат IУ, АтУ, А 400 и A 500) нагрев металла при всех видах сварки не действует на снижение прочности металла в зонах влияния процесса сварки. Заявленная сталь отличается однородной структурой по сечению проката, поэтому изменение свойств при увеличении диаметра готовой арматуры минимально. Однородность по сечению в определенной мере облегчает подбор оптимальной технологии прокатки. Содержание углерода 0,03-0,19 выбирается из условий получения ферритной основы в структуре металла, достижения высокой пластичности и исключения закалочных структур в зонах влияния различных видов сварки. Содержание марганца 0,6-2,8% диктуется упрочняющим действием его с коэффициентом 8 кгс/мм2 на каждый процент марганца. Содержание кремния 0,6-2,2% также определяется высоким упрочняющим действием его с коэффициентом, близким к марганцу. При этом кремний является наиболее дешевым легирующем элементом. Введение хрома в количестве 0,6-2,2% обеспечивает кроме упрочняющего действия коррозионную стойкость стали, особенно в сочетании с никелем в количестве 0,4-1,0%, который улучшает пластические характеристики, в том числе относительное удлинение при повышении прочности. Введение меди в количестве 0,4-1,0% также оказывает положительное действие на пластические свойства и коррозионную стойкость при увеличении прочности. Медь в указанных количествах целесообразно вводить в виде отходов, что дает возможность снизить себестоимость стали. Содержанье группы добавок титана, ванадия и циркония в количестве 0,02-0,25% обеспечивает измельчение зерна в стали, что приводит к повышению прочности, пластичности, ударной вязкости и хладостойкости. Для микролегирования стали целесообразно вводить в сочетании с ванадием алюминий в количестве 0,05-0,25%, который усиливает эффект измельчения зерна и препятствует его росту при нагреве. Содержание бора в количестве 0,001- 0,015% улучшает прокаливаемость стали и обеспечивает выравнивание структуры по сечению готового проката. Пример. Составы сталей: 1) С-0,14; Мn-0,9; Si-1,3; Cr-0,6; Ni-0,4; Сu-0,4; Al-0,15; Тi-0,18; V-0,03; В-0,001; Fе-Остальное, мас.%. 2) C-0,10; Mn-1,3; Si-1,5; Cr-0,8; Ni-0,8; Сu-0,8; Al-0,15; Ti-0,18; V-0,12; B-0,001; Zr-0,05; Fe-Остальное, мас.%. 3) C-0,14; Mn-1,6; Si-1,4; Cr-1,2; Ni-1,0; Cu-1,0; Al-0,15; Ti-0,15; V-0,19; S-0,001; Zr-0,06; Nb-0,07; Fe-Остальное, мас.% выплавлялись в 10-тонной промышленной электропечи, разливались непрерывно брусом сечением 140х140 мм и прокатывались на арматуру диаметром 18 мм периодического профиля по ГОСТ 5781-82. Образцы длиной 450 мм испытывали по ГОСТу 10884-81. Результаты испытаний сведены в таблицу. Источники информации 1. ГОСТ 5781- 82 "Сталь горячекатанная для армирования и железобетонных конструкций". 2. Авторское свидетельство 1353836, кл. С 22 С 38/54, 1987 г.(прототип ).Формула изобретения
1. Среднелегированная строительная сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, алюминий, титан, бор и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод - 0,03 - 0,19 Марганец - 0,6 - 2,8 Кремний - 0,6 - 2,2 Хром - 0,6 - 2,2 Никель - 0,4 - 1,0 Медь - 0,4 - 1,0 Алюминий - 0,05 - 0,25 Титан - 0,02 - 0,25 Ванадий - 0,02 - 0,25 Бор - 0,001 - 0,015 Железо - Остальное 2. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит цирконий или цирконий и ниобий в количестве 0,01 - 0,25 мас.% каждого компонента.РИСУНКИ
Рисунок 1www.findpatent.ru
