ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Процессы, происходящие в кромке металла при резке высоколегированных сталей из "Кислородная резка в металлургии " Известно, что уменьшение содержания хрома или никеля в хромоникелевой стали смещает точку мартенситного превращения в сторону высоких температур, понижая стабильность самого аустенита [3]. [c.34] Аналогичное изменение химического состава металла кромки наблюдается и при газо-электрической резке [15], которая характеризуется высокими температурными параметрами. При этом способе резки наиболее энергично выгорают Т5 и Мп, содержание которых в поверхностных участках сокращается в два раза. [c.36] Химический состав, %, металла кромки при резке стали, содержащей 18,3 Сг, 10,1 N1, 1,59 Мп, 0,84 51, 0,59 Т1, приведен в табл. 11. [c.36] При кислородно-флюсовой резке в результате совместного влияния теплоты, выделяемой подогревающим пламенем, теплоты сгорания разрезаемого металла и флюса в зоне реакции развивается значительная температура. При этом термическое воздействие на металл, как и при обычной кислородной резке, характеризуется очень быстрым нагревом поверхности разреза до температуры, близкой к температуре плавления, высокой скоростью охлаждения п замедлением ее по мере снижения температуры. [c.41] В результате этого в слоях металла, прилетающих к месту разреза, протекают сложные структурные превращения. [c.41] Зона температурного влияния хромоникелевых сталей характеризуется преимущественно изменением величины аустенитного зерна. В участках перегрева (выше Асз) четко выявляется укрупнение аустенитного зерна по сравнению с его исходным состоянием (рис. 17, а). [c.41] Структурные изменения, наблюдаемые при резке высокохромистых сталей, способных принимать закалку, более сложны. У них, как и у хромоникелевых сталей, отмечается рост зерен в участках перегрева. Вместе с этим у высокохромистых сталей выявляются отличные от предыдущего случая участки, вызванные способностью этих сталей к образованию закалочных структур (рис. 17, б). В этом случае у поверхности реза имеется участок со структурой крупноигольчатого мартенсита, переходящего в мартенсит мелкоигольчатого строения, а затем в троосто-сорбит. Характерно, что мартенсит из-за пониженного содержания углерода в металле поверхности реза обладает невысокой твердостью (ЯК5о=400). В табл. 13 приведены характеристики з. т. в. кромки реза в зависимости от состава разрезаемой стали и скорости резки. [c.43] Таким образом, приведенные данные показывают, что структура всех рассмотренных марок стали при огневой зачистке претерпевает заметные изменения (увеличение зерна, закалку, отпуск закаленного слоя), но трещин при этом не обнаруживается. Поскольку слябы и заготовки в дальнейшем подвергаются высокотемпературному нагреву и значительной деформации при прокатке на сортовую продукцию, структуры з.т.в. преобразуются и, следовательно, те изменения, которые происходят у края реза, могут не приниматься во внимание. Отсутствие трещин в сталях аустенитного класса может быть объяснено тем, что они в процессе резки и последующего охлаждения не имеют фазовых превращений. Термические напряжения для этих сталей ввиду особенностей их физических свойств меньше, чем в сталях с аллотропическими превращениями не наблюдаются также структурные напряжения, являющиеся основной причиной трещинообразования. В сталях полуферритного класса образующаяся у кромки реза мартенситная структура обладает небольшой твердостью из-за низкого содержания углерода. Такой мартенсит в сочетании с участками избыточного феррита не может привести к значительному увеличению напряжений у поверхиости реза. [c.46] Разрезаемость, как и свариваемость, не является, подобно физическим свойствам, неизменной характеристикой стали. Она определяется не только свойствами разрезаемой стали, но и способами и режимами резки, составом применяемых материалов (газов, флюсов), а также условиями эксплуатации получаемого изделия. По аналогии со свариваемостью следует различать металлургическую и технологическую разрезаемость. [c.46] Металлургическая разрезаемость характеризуется физико-химическими процессатми, протекающими во время резки в разрезе и в металле кромки. [c.47] Технологическая разрезаемо сть характеризуется способностью стали при данной технологии образовывать разрез с надлежащими свойствами металла кромки. [c.47] В производственной практике разрезаемость стали определяется опытным путем и при этом основным критерием является склонность стали к образованию трещин. [c.47] Имеется целый ряд способов, улучшающих технологическую разрезаемость. К ним в первую очередь относятся термическая подготовка стали перед резкой, резка с подогревом и термическая обработка стали после резки. Известно, что неоднородность структуры, наличие внутренних напряжений (полученных в процессе отливки, прокатки и т. п.) усиливают склонность стали к трещино-образованию в процессе резки. Предварительная термическая обработка (отжиг, отпуск и т. д.) стали способствует выравниванию структуры, устранению хрупких закалочных структур, а также снятию внутренних напряжений. Кроме того, предварительный или сопутствующий подогрев стали дает возможность управлять физико-химическими и термическими процессами, происходящими в металле во время резки, и тем самым обеспечить необходимые свойства металлу кромки. Режимы подогрева зависят как от состава, так и от толщины разрезаемой стали. Предварительный (до резки) или сопутствующий (осуществляемый в процессе резки) подогрев металла может быть как общим, так и местным. Это зависит от величины и конфигурации изделия и имеющихся для этих целей подогревающих устройств (термических печей, нагревательных колодцев, многопламенных горелок и т. п.). [c.47] Три резке больших толщин для обеспечения удовлетворительного качества необходим равномерный нагрев металла по всему сечению. Так, например, при отрезке прибылей на крупных отливках даже из низкоуглероди-стой стали резку осуществляют при общем подогреве изделия до 200—250°С [18]. [c.48] В тех случаях, когда общий подогрев практически трудно осуществим (резка листового проката толщиной до 30 мм), обычно применяют сопутствующий подогрев, исполь зуя для этого мощную многопламенную горелку. [c.48] К первой группе относятся стали, содержащие до 0,25% С. Возможное содержание других легирующих элементов не должно вызывать образования закалочных структур. Вторая группа характеризуется повышенным содержанием углерода и легирующих добавок, в результате чего эти стали могут закаливаться при охлаждении на воздухе. [c.48] Поскольку в металле кромки реза концентрация углерода и других легирующих элементов не однозначна, в 3. т. в. отмечаются участки со структурами, характерными для различной степени закалки (от сорбита до мартенсита). Появление полухрупких или хрупких составляющих в сочетании с внутренними напряжениями, возникающими в металле из-за неравномерного нагрева и структурных превращений, может явиться причиной образования трещин. При резке величина возникающих напряжений может достигать предела текучести [9]. [c.49] Трещина подобного характера была выявлена после резки стали марки 60Г толщиной 170 мм, глубина которой достигала 20 мм при протяженности з. т. в., равной 8,5 мм. Трещина начиналась с поверхности (литая структура) реза, состоящей из ледебуритной эвтектики (металл у поверхности реза был обогащен углеродом, содержание которого превышало 2%). За этой зоной располагался участок, имевший сложную неоднородную структуру. Наряду с трооститом, пронизанным иглами цементита, этот участок имел аустенит в стадии распада на мартенсит с твердостью 550—650 HVso и троостит закалки, переходящий в исходную перлитно-ферритную структуру. В то же время, как показал опыт Усовского машиностроительного завода, подогрев стали марки 60Г до 270—350°С позволил полностью избежать образования трещин при резке. [c.50] Дробное число 0,45 в подкоренном выражении (5) соответствует верхнему пределу Сж, при котором кислородная резка может проводиться без предварительного подогрева. Если в подкоренном выражении получается отрицательное число, то при резке такой стали подогрев не требуется. [c.52] П — только при предварительном подогреве до 150— 250°С или сопутствующем (во время резки) подогреве. [c.52] Вернуться к основной статье