ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние резки на состав, структуру и свойства стали вблизи поверхности реза из "Оборудование и технология газовой сварки и резки " Установлено, что состав металла на поверхности реза и на некоторой глубине от поверхности реза, как правило, отличается от состава разрезаемого металла. Так, например, при резке сталей, легированных С, N1, Си, Сг, Si, Мп, имеет место обогащение поверхностных слоев вблизи реза углеродом, никелем и медью, обеднение хромом и кремнием, а содержание марганца при его небольшом количестве в стали остается примерно на исходном уровне. [c.167] Такое изменение состава на кромках реза определяется взаимодействием разрезаемого металла с контактирующей с ним средой. [c.167] ВОЙ стали (Nioj = 3,5%) в шлаке, при пересчете на металлическую основу, никеля оказывается меньше, чем его было в стали 3%). В результате этого на кромках реза относительное количество Ni растет, и он за счет диффузии проникает в прилегающие к поверхности реза участки металла. Общий характер распределения элемента с более низкой степенью сродства к кислороду, чем у основы сплава, вблизи кромки реза представлен на фиг. 86 кривой 1. Так же в стали распределяется и медь. [c.168] Наоборот, элементы с большим сродством к кислороду, чем Fe, будут выгорать сильнее. На поверхности разреза их концентрация понижается, в связи с чем из объемов металла, находящихся вблизи кромки реза, появляется диффузионный ток, приводящий к конечному распределению элемента, представленному на фиг. 86, 2. По такой Же закономерности изменяется содержание Si и Сг в разрезаемой стали, а также Мп при большом количестве при малой концентрации содержание Мп практически может оставаться на одном и том же исходном уровне. [c.168] Однако позади режущей струи кислорода поверхность металла, нагретая почти до температуры плавления, подвергается воздействию газов, содержащих углеродистые соединения (СО, СОг). В результате этого воздействия происходит поверхностное науглероживание металла и диффузионное проникновение углерода в металл, прилегающий к кромке реза. Наиболее интенсивно процесс науглероживания происходит при применении горючих, содержащих углерод (С2Н2, СН4, бензин и др.) и в меньшей степени при горючих, не дающих СО и СОг (водород). Однако и в этом случае образуется СО в результате сжигания углерода разрезаемого металла (см. фиг. 87). Наибольшее науглероживание имеет место при применении подогревательного ацетилено-кислородного пламени с избытком ацетилена. [c.169] Лучшие результаты (меньшее науглероживание) получаются при применении пламени с избытком кислорода, хотя и в этом случае науглероживание имеет место, особенно в нижней части разреза, где в результате выгорания углерода по всей толщине металла постепенно накапливаются газы, содержащие углерод. [c.169] Вместе с тем, вблизи поверхности реза обнаруживается и некоторое повышение содержания в металле кислорода. Глубина этого слоя обычно невелика (0,02—0,05 мм). [c.169] Глубина зоны переменной концентрации N1, Сг и других легирующих элементов у кромки реза составляет до 0,2 мм. Зона переменного содержания углерода обычно не превышает 0,3—0,35 мм. [c.169] Характер изменения структуры вблизи поверхности реза зависит от состава металла и характера воздействующего на него термического цикла. [c.170] Термический цикл при резке аналогичен термическому циклу при дуговой сварке, в связи с этим структура вблизи реза является подобной околошовной зоне при сварке. При резке малоуглеродистых сталей вблизи кромки наблюдается крупное зерно, далее от кромки реза зерна имеют меньший размер (в связи с термическим воздействием типа нормализации), затем идет зона неполной перекристаллизации, а для холоднокатаных сталей и зона рекристаллизации. Слой вблизи поверхности реза в связи с науглероживанием может иметь структуру закаленной углеродистой стали. [c.170] закаливающиеся нри жестких ре1кимах сварки, т. е. стали низкой критической скоростью закалки (углеродистые с содержанием С 0,35% и более, низколегированные с содержанием С более 0,2% и др.) закаливаются и в зоне термического воздействия резки. В некоторых случаях, в связи с необходимостью предотвращения трещин вблизи поверхности реза или исключения высокой твердости и низкой пластичности в этой зоне, приходится при резке принимать соответствующие технологические меры предварительный подогрев металла (иногда тем же резаком) или снижение скорости охлаждения посредством дополнительного источника нагрева, перемещаемого позади основного резака, выполняющего резку (например, дополнительного резака, сжигающего тонкий слой металла с уже отрезанной кромки). [c.170] Характер изменения твердости вблизи поверхности реза при резке конструкционных сталей на основании исследований Г. Б. Евсеева приведен на фиг. 89. [c.170] Исследования образцов малоуглеродистой стали на загиб с растяжением отрезанной кромки показали, что пластичность металла в этом случае сохраняется в большей степени, чем у металла кромки после отрезки гильотинными ножницами. [c.170] Таким образом, установлено, что существовавшее длительное время представление о недопустимом ухудшении свойств металла у кромки реза, выполненного кислородом, является неправильным. [c.170] Поэтому При обеспечении необходимой точности форм, размеров и элементов точности самой кромки (см. гл. XIV), при резке как деталей машин, так и заготовок для сварных конструкций, последующая механическая обработка, применяемая в ряде производств и для обычных сталей, является, как правило, излишней. Так, качество сварных швов при кромках после резки и тщательного удаления шлака (а иногда и местных неровностей, вызванных отклонениями от нормального выполнения резки) оказывается таким же, как и после механической обработки кромок. [c.171] Вернуться к основной статье