ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Свойства стали для эмалирования и методы контроля ее качества из "Металл для эмалирования Издание 2 " Важнейшим свойством стали, оказывающим влияние на эмалирование изделий, является способность ее к взаимодействию с водородом, оцениваемая водородопроницаемостью и водородоиасыщением. Это свойство стали определяется рядом специфических факторов структурой, составом, степенью наклепа, макроструктурой поверхности и видами химической обработки последней, а также режимом термической обработки. [c.93] После двукратного травления водородопроницаемость снижается до такого уровня, который характерен для сталей, не чувствительных к рыбьей чешуе, а сталь также становится нечувствительной к этому пороку, что подтверждается данными практики (например, опытом работы на Кирсановском механическом заводе). [c.94] В связи с этим сталь для эмалирования целесообразно контролировать. [c.94] Разброс значений Р на диаграмме рис. 43 обусловлен рядом причин, в том числе и образованием травильных пузырей, которые снижают выход водорода на диффузионной стороне мембраны. [c.94] Обнаруживается прямая связь между склонностью стали к водородному охрупчиванию при травлении и появлению рыбьей чешуи при эмалировании, поскольку в основе указанного порока лежит способность стали поглощать водород и его диффузионная подвижность в металле. [c.95] Однако в работе [103, с. 83—87] указывается на обратную зависимость между склонностью стали к наводороживанию в состоянии поставки, определяемой по потере числа перегибов, и вероятностью образования рыбьей чешуи при эмалировании. [c.95] При одностороннем покрытии эмалью толстолистовой стали, используемой для изготовления сварной химической аппаратуры, часто обнаруживаются те же пороки, что и при двустороннем эмалировании изделий из тонколистовой стали рыбья чешуя, вскипы, т. е. дефекты водородного типа. [c.96] В связи с тем что аппараты и другие крупногабаритные изделия из толстолистовой стали обычно не подвергают травлению перед эмалированием, то источником водорода в этом случае могут служить вода грунта и эмали, а также влага печной атмосферы. Наиболее уязвимыми местами являются сварные швы и околошовная зона, где появляются в изобилии пузыри и отколы, а вокруг сварных швов — рыбья чешуя. Однако до сих пор отсутствуют методы оценки эмалируемости толсто листовой стали и не изучено поведение металла в сварных швах при эмалировании. В специальной литературе [140, 141] имеются достаточно полные сведения о способности металла поглощать водород при сварке, его влиянии на качество сварных швов и эксплуатационные характеристики сварных изделий, аппаратов и конструкций. [c.96] В работе [103] исследовали лист из стали 08кп размером 8000 х X 1600 X 10 мм следующего химического состава, % 0,06 С 0,02 51 0,34 Мп 0,011 Р 0,016 5 0,02 Сг 0,05 N1 0,05 Си. Из каждой части листа (по толщине / — верхняя, II — средняя, III — нижняя по длине средняя и нижняя части) вырезали пластины размером 100x100 мм, сваривали попарно и затем из зоны сварного шва и околошовной области нарезали опытные образцы. [c.96] Место вырезки образцов (/—///) и распределение микротвердости по толщине листа и изучаемым зонам показано на рис. 44. Распределение элементов по этим зонам дано в табл. 18. [c.96] По содержанию примесей И зона — ликвационная, так как в ней содержится наибольшее количество углерода, фосфора и серы (в 2—3 раза). В этой зоне металл имеет наиболее высокую микротвердость. [c.97] При изучении дислокационной структуры стали в указанных зонах обнаружено, что плотность выхода дислокаций наиболее высокая в ликвационной зоне и заметно повышается после предварительного отжига стали. Этим, по-видимому, можно объяснить более высокие значения водородопроницаемости и водородонасыщения стали в этой зоне. Так, после обжига грунта содержание водорода в стали возросло в 1,54 раза, а после предварительного отжига в вакуумной печи и последующего обжига грунта — в 2,1 раза. [c.97] В связи с изложенным можно полагать, что оценка эмалируемости толстолистовой стали должна быть основана на контроле содержания элементов, субструктуры, способности стали к взаимодействию с водородом (водородопроницаемость и водородонасыщение) не только поверхностной зоны листа, подвергаемой эмалированию, а также еще и ликвационной зоны. [c.98] При изучении субструктуры горячекатаной стали также обна ружена векториальность выхода дислокаций на поверхность шлифа. Это находится в согласии с результатами исследования холоднокатаной стали и подтверждается имеющимися в литературе данными [26— 28, 30], где на монокристаллах некоторых металлов (Ре, N1, Си) показана векториальность выхода дислокаций и других свойств, зависящих от субструктуры (водородопроницаемость, способность к окислению и пассивации). [c.98] В толстолистовой горячекатаной стали отмечается увеличение плотности выхода дислокаций, водородопроницаемости и водородонасыщения стали под влиянием предварительного отжига при 900° С. Из сказанного можно заключить, что предварительный нагрев стали при 900° С проводить не следует. Этим можно объяснить известные из практики случаи, когда попытка исправить брак по рыбьей чешуе на больших аппаратах путем отжига при 900° С не дает положительных результатов. Наоборот, после этого брак увеличивается. По-видимому, такие изделия необходимо отжигать при 1000°С, когда достигается полное фазовое равновесие и наблюдается минимальная плотность дислокаций. Такая сталь обладает сравнительно малой способностью поглощать водород и меньшей водородопроницаемостью. [c.98] Автором были проведены многочисленные исследования с целью выяснить, почему сварные швы и околошовная область наиболее подвержены вскину и рыбьей чешуе при эмалировании. Оказалось, что по величине зерна феррита верхняя, эмалируемая поверхность свариваемого листа, мало отличается от основного металла, а по микротвердости она выше на 30—35 кгс/мм в средней части сварного шва наблюдается более крупное зерно феррита и более низкая микротвердость. [c.98] Изучение способности сварного шва и околошовной зоны к поглощению водорода при обжиге грунта проведено на образцах, вырезанных из верхней (эмалируемой) части сварного листа, которые мало отличались по размеру зерна от основного металла. Одновременно была подсчитана плотность выхода дислокаций (рис. 46). Здесь также отмечается прямая зависимость между водородонасы-щением стали и ее дислокационной структурой. Сварной шов отличается наиболее высокой способностью поглощать водород в процессе обжига грунта и более высокой плотностью выхода дислокаций в структуре феррита. [c.99] Вернуться к основной статье