Сталь Структура — Изменения при кислородной резке

Известно, что в процессе кислородной резки углеродистой стали, вследствие выборочного окисления элементов в реакционном пространстве, происходит изменение состава металла на поверхности реза. При этом установлено, что в металле, примыкающем к поверхности реза, имеет место значительное, иногда двух- и трехкратное повышение содержания углерода [20], [27], Несмотря на то что глубина этого слоя не превышает 0,4 мм, тем не менее, он опасен, так как в нем происходит изменение структуры и возникают значительные напряжения. Для выяснения степени изменения химического состава разрезаемой поверхности послойному локальному спектральному анализу были подвергнуты образцы, полученные кислородно-флюсовой резкой. [c.35]

В процессе кислородной резки углеродистой стали происходит изменение состава металла на поверхности реза. При этом отмечено обогащение металла у поверхности реза углеродом, никелем и медью и обеднение марганцем, кремнием и хромом [33, 42]. Несмотря на то, что глубина слоя, обедненного основными легирующими элементами, при резке стали толщиной 150 мм не превышает 0,4 мм, сам факт обеднения опасен, так как о этом слое происходит изменение структуры и возникают значительные напряжения. Для выяснения степени изменения химического состава в разрезаемой поверхности послойному локальному спектральному анализу были подвергнуты образцы, полученные кислородно-флюсовой резкой. [c.40]

При кислородной резке происходят изменения химического состава и структуры металла в зоне резки (поверхность реза и прилегающая к ней узкая зона металла). Этому вопросу посвящено много работ. Большая часть из них относится к резке конструкционных сталей. Процессы, происходящие при резке высоколегированных сталей, изучались преимущественно в работах отечественных исследователей [108, 109 и др.]. Проведенные исследования показали, что природа изменения химического состава металла кромки реза общая для разных сталей, но характер и кинетика изменения концентрации элементов на поверхности реза зависит от химического состава стали, температурных условий резки и длительности сосуществования реагирующих фаз. [c.35]

Последовательное и прогрессирующее повышение доли плазменно-дуговых способов резки по отношению к кислородной резке является важнейшей тенденцией в области термической резки. В течение ближайших 10—15 лет можно ожидать качественного сдвига в сторону замены кислородной резки более производительной плазменно-дуговой резкой для обработки черных металлов и легированных сталей новых марок. Дальнейшее расширение применения -этого способа обусловливается также ожидаемыми изменениями в структуре применяемых конструкционных материалов. Как известно, в эти годы должно в несколько раз возрасти использование алюминия и его сплавов, обработка которых другими способами резки крайне затруднительна или практически невозможна. [c.242]

Пламенно-кислородная резка е вызывает пережога и перегрева металла. Нагретый до высоких температур металл у кромок реза быстро охлаждается в результате интенсивного отвода тепла в прилегающую массу холодного металла, которая действует, как закалочная среда. В высокоуглеродистых сталях ири этом может произойти образование твердых структур, в результате чего у кромки реза наблюдается заметное повышение твердости. Углеродистые стали, содержащие до 0,3% углерода, практически не приобретают повышенной твердости. Характерная для таких сталей перлитная структура превращается в сорбитную. Глубина зоны влияния в сталях толщиной до 100 мм, не превышает 1—2 мм. Поскольку отмеченные изменения не оказывают заметного влияния на качество швов при последующей оварке, ее можно выполнять по зачищенным кромкам, полученным кислородной резкой без последующей обработки кро>мок. [c.135]

Для целей первичной (черновой) обработки наиболее рентабельным способом резки всех сортаментов стали толщиной 5 мм и более является газопламенная (кислородная) резка. Это объясняется портативностью аппаратуры и сравнительно высокой экономичностью и универсальностью этого способа резки, выполняемого как вручную, так и полуавтоматическим и автоматическим газорезательным оборудованием. Однако в результате воздействия термического цикла процесса газопламенной резки в зоне термического влияния возможны изменения химического состава металла (науглероживание поверхностей реза), образование закалочных структур и возникновение больших остаточных напряжений, приводящих к образованию трещин. Последние недопустимы, в особенности в деталях, предназначенных для работы в условиях вибрационной нагрузки. [c.73]

Известно, что под действием тепла, возникающего при кислородной резке в зоне температурного влияния, происходят фазовые изменения. При резке холодного металла на кромке реза часто наблюдаются структуры закалки. Так как в процессе резки кромка обогащается углеродом, то даже при резке малоуглеродистой стали на кромке могут образовываться закаленные участки с мар-тенситной структурой. [c.3]

Исследовано влияние кислородной резки на состав и структуру металла кромки в зависимости от технологических параметров процесса и применительно к резке различных марок стали. Даны экспериментальные подтверждения выдвинутой гипотезе, объясняющей процесс изменения химического состава металла кромки избирательным окислением элементов. [c.162]

Высокопрочная сталь с мартенситной структурой с содержанием углерода 0,35—0,43 % была специально термообработана (закалка в воду с низкотемпературным отпуском и выдержкой в соляной ванне), после чего производилась кислородная и плазменная вырезка образцов в большом количестве различной толщины (8—1.8 мм) при этом были найдены только отдельные трещины, перпендикулярные к поверхности реза. Структурные изменения, вызванные термической резкой, весьма незначительные. [c.82]

Из производственной практики известно, что подготовка кромок листов из нержавеющих сталей в основном осуществляется механической резкой на станках и кислородно-флюсовой резкой. При этих способах не исключена возможность появления дефектов на подготовленных кромках, снижающих механическую прочность материала. При механической резке грубый рез может быть получен из-за вибрации резца. При кислородно-флюсовой резке имеет место изменение структуры металла кромки, а поверхностный слой металла у кромки реза, как было ранее установлено, обедняется легирующими элементами. Такие дефекты не имеют существенного значения, если кромка, полученная при резке нержавеющей стабилизированной хромоникелевой стали, предназначена под сварку. В этом случае предполагается, что во время сварки металл, примыкающий к поверхности реза, будет расплавлен, и, образованная резкой, зона термического влияния практически не повлияет на механические и коррозийные свойства сварного соединения. В случае обработки нестабилизированной стали, как показал опыт ряда заводов, резку следует сопровождать интенсивным охлаждением кромки водой, так как в этом случае уменьшается время нахождения металла при критической температуре, чем предотвращается выпадение карбидов хрома или, по крайней мере, уменьшается опасность образования межкристаллитной коррозии. Однако в обоих случаях для удаления слоя металла, обедненного легирующими элементами, кромка после резки должна быть зачищена абразивным кругом. [c.51]

При кислородно-флюсовой резке максимальная глубина слоя с измененным химическим составом не превышает 0,3 мм. Глубина зоны термического влияния [49] в сталях с аустенитной структурой достигает 1— 1,1 мм, в сталях с мартенситной структурой— 1,1— 1,2 мм. В обоих случаях у поверхности реза на глубине 0,1—0,7 мм образуется участок литого металла с дендритным строением. После резки слой металла, обедненного легирующими эле.ментами, целесообразно удалить шлифованием на глубину 0,5 мм. В то же время результаты испытания образцов сварных соединений, выполненных по кромкам, полученным после резки без последующей механической обработки, свидетельствуют о возможности использования кислородно-флюсовой резки без последующей обработки для подготовки кромок нержавеющей стали под сварку. [c.140]

В ЗТВ в сталях с низким содержанием углерода изменения структуры металла напоминают по характеру изменения, происходящие при кислородной резке [60]. Так, при резке стали 15ХСНД толщиной 16 мм по самой кромке металл имеет крупнозернистую структуру перлита, затем участок с нормализованной мелкозернистой структурой и участок, структура которого характерна для металла, нагретого выше точки Ас,, переходящей в основной металл с исходной ферритно-перлитной структурой. [c.81]

Описанные изменения химического состава и структуры металла оказывают влияние на его свойства. Отмечено, что при кислородной резке конструкционных сталей повышается твердость металла поверхности реза, что связано с образованием закалочных структур и увеличением содержания углерода. При резке низкоуглеродистой стали на поверхности реза в месте залегания мартенситной структуры твердость достигает НУъо 400—1200 [109]. [c.41]

Структура и состав металла поверхности реза. Природа и характер изменения структуры и химического состава металла у поверхности реза при плазменно-дуговой резке имеют много общего с изменениями, происходящими при кислородной резке (см. гл. I). В частности, при плазменно-дуговой резке высоколегированных сталей (типа 12Х18Н9Т) в кислородсодержащих средах (75% + 25-% N2 25% Оз 4- 75% N2) на кромках реза уменьшается содержание Сг, Ti, Мп, Si и повышается содержание Ni. При резке в азоте эти изменения менее выражены. Резка алюминиево-магниевого сплава сопровождается уменьшением содержания магния в среднем на 15—20%, а при кислородно-плазменной резке низкоуглеродистой стали имеет место обогащение металла поверхности реза углеродом и никелем [35]. [c.99]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...