ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общая характеристика состава и свойств из "Высокопрочные стали " Свойства высокопрочных сталей после закалки и низкого отпуска обусловлены главным образом содержанием углерода. Чтобы получить стали с необходимой вязкостью и пластичностью, нужно какое-то минимальное легирование их типичные же механические свойства могут быть получены и при самых различных сочетаниях легирующих элементов. А. П. Гуляев [2, с. 20] считает, что роль легирования сводится к обеспечению нужной прокаливаемости стали. Когда же она будет достигнута, лишнее легирование будет только вредно влиять на механические свойства. Исключение из этого правила А. П. Гуляев делает для никеля. Такая точка зрения, по-видимому, является чрезмерно крайней. Например, хорошо известно, что даже при сквозной прокаливаемости большинство легирующих элементов увеличивают сопротивление хрупкому разрушению углеродистой стали [3—5]. [c.9] Некоторые элементы улучшают макроструктуру слитка и способствуют получению более мелкозернистой структуры кроме того, легирование влияет на свойства стали в поперечном направлении волокна [6, с. 11]. Однако соображение А. П. Гуляева о том, что не существует такого сочетания легирующих элементов, которое обеспечило бы исключительно высокие свойства данной композиции, и что качество стали определяется все.м процессом производства от выплавки до термической обработки, является очевидным. Нет таких составов среднелегированных высокопрочных сталей которые могли бы устранить склонность их к различным видам хрупкости, описываемым в настоящей монографии. Этого можно достигнуть в определенной степени, если резко изменить структуру или даже класс стали. [c.9] При этом нельзя отрицать необходимость соблюдения оптимального для данной стали количества легирующих элементов и, в особенности, сильных карбидо-образователей (титан, ниобий, ванадий и др). [c.9] Такие легирующие элементы, как кремний и почти все карбидообразующие элементы, замедляют распад мартенсита при низком отпуске. Это очень важно, так как при более высокой температуре отпуска можно получить тот же уровень прочности, при меньших внутренних напряжениях, или при том же режиме отпуска — более высокую прочность. [c.10] Увеличение содержания углерода в низкоотнущен-ных сталях приводит к прямому повышению уровня прочности при этом ухудшаются все характеристик стали, которыми можно оценить ее сопротивление хрупко разрушению на воздухе и в различных средах. Наиболее широкое применение среди высокопрочных сталей находят стали, содержащие около 0,30% С, обрабатываемые на 0в— 1,65 1,85 (,1 65- -185 кГ мм ) с рядом ограничений достаточно широко применяют стали, содержащие около 0,40% С, с ав 1,9 2, Гн/м (190- 210 кГ1мм ). Этот уровень прочности, по-видимому, является пока предельным для конструкционных среднелегированных сталей, не подвергаемых дополнительному упрочнению путем пластической деформации. При отсутствии значительных концентраторов напряжений высокопрочные стали обладают достаточной пластичностью (рис. 1). [c.10] Благотворно на механические свойства высокопрочной стали влияют никель, и, по-видимому, кобальт. Они способствуют увеличению подвижности дислокаций и тем самым уменьшению концентраций напряжений в результате релаксации [101, 102]. Кроме того, никель способствует уменьшению ликвационной неоднородности стали [4]. [c.11] С увеличением размера слитков ликвационная неоднородность в стали возрастает. [c.11] Добавки кремния в стали, обрабатываемые на высокую прочность (в отличие от среднепрочных сталей), весьма полезны, так как за счет кремния можно несколько уменьшить содержание углерода (при низком отпуске 200—300°С кремний тормозит падение прочности). Для сталей, подвергаемых изотермической закалке, кремний является наиболее важным легирующим элементом. Изотермическая закалка высокопрочных содержащих кремний сталей обеспечивает высокую вязкость стали и пониженную чувствительность ее к надрезу. Л. М. Певзнер [12] и другими исследователями было показано, что благотворная роль кремния заключается в усилении перераспределения углерода в аустеннте перед -бейнитным превращением, что приводит к образованию менее углеродистых (более вязких игольчатых структур и повышенного количества остаточного аустенита. [c.12] Американские металлурги, не признававшие ранее кремний как легирующий элемент для высокопрочных сталей, начали вводить его за последнее время в наиболее широко применяемые стали (Х-200, ЗООМ, Хай-Таф и др.). [c.12] Если для стали с ав=1,6 Гн м (160 кГ1мм ) длина трещины до 6 мм практически не влияет на уровень прочности, то по мере увеличения содержания углерода в стали и ее предела прочности чувствительность к трещине резко возрастает. [c.14] Склонностью к замедленному разрушению в воде (рис. 3, б) обладают образцы с трещинами, предел прочности которых 0в=1,6 Гн/м (160 кГ1мм ). По мере увеличения содержания углерода склонность образцов к замедленному разрушению при контакте их с водой резко увеличивается. Являются ли такие разрушения следствием коррозии под напряжением, пока окончательно не выяснено. Предполагают, что замедленные разрушения образцов высокопрочных сталей при контакте их с водой связаны с водородной хрупкостью. [c.14] Указанные разрушения не устраняются при смачивании образцов водным раствором хромпика, (до 0,3%) хотя добавка хромпика в воду резко уменьшает поверхностную коррозию. [c.14] Применение высокопрочных сталей, содержащих более 0,43—0,45% С, вряд лн целесообразно из-за высокой чувствительности их к трещинам и чрезмерно высокой склонности к замедленному разрушению в контакте с водой. [c.15] Многие высокопрочные среднелегированные стали после отпуска около 300°С обнаруживают провал прочности при испытании на надрезанных образцах. В некоторых случаях он обнаруживается во время испытаний при пониженных температурах [13] (см. рис. 4). [c.15] Испытание надрезанных образцов при повышенных температурах всегда способствует устранению провала прочности после отпуска при 300°С. [c.15] Снижение ударной вязкости (необратимая отпускная хрупкость) на этих же сталях обнаруживается при более высокой температуре отпуска (около 400°С). [c.15] После отпуска при 300°С при испытании на кручение пластичность, как правило, уменьшается (рис. 5). [c.15] Детали из этой стали сечением до 80 мм способны закаливаться иа воздухе. [c.19] Вернуться к основной статье