ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние химического состава и способа производства на механические свойства, технологичность и эксплуатационные характеристики котельных сталей из "Справочник по ремонту котлов и вспомогательного котельного оборудования " Наиболее распространенным материалом для изготовления элементов котлов, вспомогательного оборудования и трубопроводов служат низкоуглеродистые стали, содержащие до 0,25% углерода, до 0,8% марганца и до 0,4% кремния (остающихся после раскисления), а также вредные примеси— до 0,055% серы и до 0,045% фосфора эти стали хорошо поддаются обработке давлением, гибке и правке в горячем и холодном состояниях, хорошо свариваются. Низкоуглеродистые стали обладают удовлетворительными механическими свойствами при комнатной и повышенных до 450—500 С температурах. [c.77] Существенное влияние на механические свойства и работоспособность готовых изделий оказывают особенности производства стали и стальных полуфабрикатов. [c.77] На свойства стали кроме способа выплавки большое влияние оказывает способ раскисления, в зависимости от полноты которого стали делят па с п о к о й п ы е, по-л у с п о к о й н ы е и кипящие. [c.78] Все современные способы производства стали завершаются получением жидкого металла. При любом с.чособе производства к концу процесса в стали значительное количество кислорода содержится в виде закиси железа. Этот кислород необходимо удалить, иначе пластичность стали будет невысокой и сталь нельзя будет обрабатывать прокаткой, ковкой или прессованием. [c.78] Спокойную сталь раскисляют сначала ферромарганцем, потом ферросилицием заканчивают раскисление при выпуске стали из печи обычно алюминием. Этим достигается высокая степень раскисления, из-за чего в течение процесса кристаллизации слитка стали не происходит бурного выделения газов. [c.78] Кипящую сталь до разливки раскисляют только ферромарганцем. При этом в жидком металле остается некоторое количество закиси железа. После разливки стали в изложницы в еще ис затвердевшем металле протекает реакция самораскислеиия углеродом. Выделяющаяся газообразная закись углерода перемешивает жидкий металл, он бурлит и выделяет искры. Создается впечатление, что сталь кипит — отсюда и название этой стали. По качеству, механическим свойствам, коррозионной стойкости кипящая сталь уступает спокойной, но она дешевле, так как при ее производстве получается меньше отходов. Кипящей выплавляют только низкоуглсродистую сталь (содержащую до 0,25% углерода). [c.78] занимающая по степени раскисления промежуточное положение между спокойной и кипящей, называется полу-спокойной. Ее можно выплавлять с содержанием углерода до 0,40—0,45%. [c.78] Марганец вводят в любую сталь для раскисления (т е. для устранения вредных включений закиси железа). Марганец растворяется в феррите п цементите, поэтому обнаружить его металлографическими методами невозможно он повышает прочность стали и сильно увеличивает прокаливае-мость. Содержание марганца в углеродистой стали отдельных марок может достигать 0,8%. [c.78] Кремний подобно марганцу является раскислителем, но действует более эффективно. В кипящей стали содержание кремния не должно превышать 0,07%. Если кремния будет больше, то раскисление кремнием произойдет настолько полно, что не получится кипения жидкого металла за счет раскисления углеродом. В спокойной углеродистой стали содержится от 0,12 до 0,40%кремиия, который повышает прочность и твердость стали. [c.78] Сера — вредная примесь в стали обыкновенного качества допускается до 0,055% серы. [c.78] Присутствие серы в большом количестве приводит к образованию, трещин при ковке, штамповке и прокатке в горячем состоянии. Это явление называется красноломкостью. В углеродистой стали сера взаимодействует с железом, в результате чего получается сернистое железо. Сернистое железо образует с железом относительно легкоплавкую эвтектику, которая располагается но границам зерен. При тсмиературах ковки, горячей штамповки и прокатки эвтектика находится в жидком состоянии. В процессе горячей пластической деформации по границам зерен образуются трещины. [c.78] Если в сталь ввести достаточное количество марганца, то вредное влияние серы устраняется, так как она связывается в тугоплавкий сульфид марганца, включения которого располагаются в середине зерен, а не по их границам. При горячей обработке давлением включения сернистого марганца легко деформируются без образования трещин. [c.78] Фосфор также является вредной примесью растворяясь в феррите, резко снижает пластичность, повышает температуру перехода в хрупкое состояние, или иначе — вызывает хладноломкость стали. Это явление наблюдается при содержании фосфора свыше 0,1%. В мартеновской стали обыкновенного качества допускается не более 0,045% фосфора. [c.78] В процессе выплавки углеродистой стали из металлического лома в нес могут попасть никель, хром, медь и другие элементы. Эти примеси ухудшают технологические свойства углеродистой стали (в частности, свариваемость), поэтому их содержание стараются свести к минимуму. [c.78] Стандарты на углеродистую сталь устанавливают маркировку, химический состав, способ производства и раскисления, механические свойства и правила приемки. [c.79] Легированная сталь — сталь, содержащая элементы, специально вводимые в определенных количествах для придания ей требуемых структуры и свойств. [c.79] В котлостроении основное назначение легирования — повышение жаропрочности и жаростойкости. [c.79] Жаропрочность—это способность материала противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах она определяется прочностными свойствами, получаемыми при кратковременных испытаниях на растяжение, а также сопротивляемостью ползучести и длительной прочностью материала. [c.79] Ползучесть — свойство металла, нагруженного при высокой температуре, медленно и непрерывно пластически деформироваться под воздействием напряжений. [c.79] В результате развития ползучести увеличиваются диаметры и уменьшаются толщины стенок труб. Деталь, проработавшая определенное время в условиях ползучести, разрушается при пластической деформации во много раз меньше, чем от кратковременной перегрузки при той же температуре. [c.79] Вернуться к основной статье