Кристаллизация сталей аустенитного класса

Рассмотрим особенности кристаллизации наплавленного металла в сварных соединениях сталей аустенитного класса, выполненных электродуговой сваркой. [c.214]

Горячие трещины образуются в процессе первичной кристаллизации сварочной ванны. Они проходят по границам зерен. Трещины, выходящие на поверхность шва, бывают заполнены шлаком. Это свидетельствует о том, что они образуются при температуре выше 1200° С, когда шлак еще жидкий. При кристаллизации и охлаждении сварочной ванны вследствие усадки металла и неравномерного прогрева в металле сварного шва возникают растягивающие напряжения. Усадка сталей аустенитного класса и коэффициент линейного расширения их больше, чем у углеродистой или низколегированной стали, в 1,5—2 раза в зависимости от температуры. Поэтому напряжения, возникающие при кристаллизации и охлаждении сварного шва таких сталей, тоже высокие. [c.217]

При первичной кристаллизации получается структура, сохраняющаяся в основном до комнатной температуры. Вторичная кристаллизация проявляется лишь в выделении вторичных карбидов, выпадающих из-за уменьшения растворимости углерода при снижении те-мпературы, и вторичного феррита, образующегося в результате частичного фазового превращения, захватывающего небольшой участок металла шва. Вторичная структура сварного шва стали аустенитного класса подчеркивает картину первичной кристаллизации. [c.123]

В многослойных швах сталей аустенитного класса часто можно наблюдать ярко выраженную транскристаллизацию — дендриты нижних слоев служат центрами кристаллизации для дендритов верхних слоев так образуются сплошные цепочки кристаллов. Для устранения транскристаллизации в них проводят чеканку (проволоку) нижележащих слоев. В результате пластической деформации измельчается зерно в подкладке, из которой разрастаются дендриты в сварочной ванне, и уменьшается размер самих дендритов. [c.124]

При кристаллизации и охлаждении сварочной ванны из-за усадки металла и неравномерного прогрева в металле сварного шва возникают растягивающие напряжения. Усадка сталей аустенитного класса и коэффициент линейного расширения их больше, чем у углеродистой или низколегированной стали (в 1,5—2 раза в зависимости от температуры). Поэтому напряжения, возникающие при кристаллизации и охлаждении сварного шва таких сталей, тоже высокие. [c.124]

Образование горячих трещин зависит от химического состава металла шва, термического цикла сварки, вида соединения и жесткости конструкции, направленности кристаллизации и других факторов. Склонность наплавленного металла к образованию горячих трещин увеличивают сера (за счет образования сульфидов Ре5, Мп8+Ре5), углерод-, кремний, водород и др. Чисто аустенитные швы чаще, чем швы частично ферритные, подвержены горячим трещинам. Введение в аустенитные швы молибдена, ванадия и титана устраняет горячие трещины в сталях аустенитного класса типа 25—12 и 25—20. [c.166]

К аустенитному классу относят высоколегированные стали, образующие при кристаллизации преимущественно однофазную аусте-нитную структуру у-Ре с гранецентрированной кристаллической (ЩК) решеткой и сохраняющие ее при охлаждении до криогенных температур. Количество другой фазы - высоколегированного феррита (б-Ре с объемно-центрированной кристаллической (ОЦК) решеткой) изменяется от О до 10 %. Они содержат 18...25 % Сг, обеспечивающего жаро- и коррозионную стойкость, а также 8...35 % №, стабилизирующего аустенитную структуру и повышающего жаропрочность, пластичность и технологичность сталей в широком интервале температур. Это позволяет применять аустенитные стали в качестве коррозионно-стойких, жаропрочных, жаростойких и криогенных конструкционных материалов в теплоэнергетических, химических и атомных установках, где они подвергаются совместному действию напряжений, высоких температур и агрессивных сред. Химический состав основных жаропрочных и коррозионно-стойких сталей приведен в табл. 10.33 и 10.34. [c.47]

Для лучшего раскисления и модифицирования высоколегированных сталей аустенитного класса также применяют редкоземельные металлы (РЗМ), главным образом церий. Такие металлы активно взаимодействуют с примесями металла, способствуют его очистке от неметаллических включений, растворению газов и устранению дефектов кристаллизации, а в аустенит-ных хромоникелевых и хромоникель-молибденовых сталях — снижению количества а-фазы. В табл. 14 приведены данные, характеризующие зависимость числа скручивания до разрушения образца из стали 06ХН28МДТ от процентного содержания церия в металле плавки. [c.507]

Применением газовой защиты или флюсов. Удается при нагреве до Т = == 12004-1250° С получить качественное сварное соединение и удовлетворительную микроструктуру околошов-ной зоны. Защитная среда должна быть восстановительной. Жесткие пределы температурного режима сварки и необходимость применения защитной среды ограничивают применение этого способа. Сварка плавлением. Изделия, подлежащие сварке, плотно прилегают друг к другу отбортованными кромками 2, которые разогреваются и оплавляются с помощью индуктора /. выполненного по контуру свариваемых кромок (рис. 22). По всему периметру изделия создается ванна расплавленного металла, кристаллизация которой происходит без приложения давления Этот процесс применим для сварки изделий с толщиной стенки от 0,3 до 1,5 мм из малоуглеродистых сталей, сталей аустенитного класса, сплавов титана, а также комбинаций из разнородных металлов и сплавов. Частота тока источника питания выбрана 70 и 440 кГц. Скорость нагрева 250—8000 °С/с Во всех случаях рекомендуется применение защитных сред. Возможна сварка изделий цилиндрической, овальной и прямоугольной форм с максимальной длиной сварного шва 500 мм. Наиболее целесообразно применение процесса в случаях, когда в непосредственной близости от шва находятся элементы из нетеплостойких материалов, а также для массового, автоматизированного производства однотипных деталей. [c.38]

Наиболее опасными дефектами в сварном соединении являются трещины (рис. 89). Появлению трещин в металле шва могут способствовать поры и неметаллические включения. Процесс разрушения начинается с образования зародышевой трещины, поэтому наличие в металле трещин является фактором, предрасполагающим к разрущению. Разрушение любого металла состоит из нескольких этапов — зарождение трещины, ее устойчивый рост и достижение критической длины, нестабильное развитие трещины. Существуют трещины двух типов — горячие и холодные. Стенки горячих трещин обычно сильно окислены, а у холодных — блестящие, чистые. Горячие трещины имеют межкристаллит-ное строение, в то время как холодные трещины, в основном, проходят через тело кристаллов. Горячие трещины обычно расположены в металле шва и могут образоваться в процессе кристаллизации металла под действием растягивающих напряжений, возникающих в процессе охлаждения сварного соединения. Холодные трещины чаще всего возникают в околошовной зоне, и реже в металле шва. В основном они образуются при сварке изделий из средне- и высоколегированных сталей перлитного и мартенситного классов. Но они могут появиться и в сварных соединениях из низколегированных сталей иерлитно-ферритного класса и высоколегированных сталей аустенитного класса. [c.237]

У нержавеющих сталей аустенитного класса типа Х18Н9Т при обычных методах разливки в изложницы, особенно в случае крупных слитков, наблюдается значительное увеличение количества ферритной фазы по мере приближения от периферии к центру слитка в связи с большей дендритной ликвацией при уменьшении скорости кристаллизации. Частицы ферритной фазы в осевой части слитка более крупные. [c.250]

Крайне важным является стандартизация условий разливкн температуры металла, скорости вытягивания, расхода охлаждающей воды в кристаллизаторе и на вторичное охлаждение. Последнее оказывает существенное влияние и на образование трещин. Так как все нержавеющие стали, особенно аустенитного класса, показали значительную тенденцию к столбчатой кристаллизации, их чувствительность к растрескиванию выше. [c.260]

Сталь номинально относится к аустенитному классу, но при недостаточно благоприятном соотношении между ферритообразующими и аустенитообразующими элементами может содержать те или другие количества дельта-феррита и, таким образом, переходить в группу аустенитно-ферритных сталей. Склонна к транс-кристаллизации. Сваривается хорошо. Способность к охрупчиванию при длительных тепловых выдерн ках связана с двухфазной структурой п склонностью к образованию сигма-фазы. [c.546]

Корпуса задвижек фонтанной арматуры разрушались через 10-30 дней с начала эксплуатации (рис. 2.1, в). Задвижки изготовлены из стали Uranus 50 (08Х20Н12МЗБТЛ) ферритно-аустенитного класса. Корпуса задвижек разрушались на 2 части, а в некоторых задвижках возникали сквозные трещины вдоль образующей, параллельной оси штока. Разрушения корпусов задвижек имели хрупкий межкристаллитный характер с крупнозернистым нафталинным изломом и происходили вследствие развития усадочных трещин, образовавшихся в процессе кристаллизации отливки в форме. Возникновение трещин в отливке обусловлено повышенным содержанием хрома (26,26 %) в сплаве (при максимально допустимом 23 %) и низкой скоростью кристаллизации. Развитию трещин способствовало сильное охрупчивание металла (относительное удлинение 8 = 6,4 %, ударная вязкость K V 35 Дж/см при минимально допустимых по техническим условиям 20 % и [c.31]

Особое место занимает композиция сварных соединений из зака ливающихся сталей перлитного класса с аустенитными швами Такое разнородное сварное соединение позволяет заметно умень шить возможность появления холодных трещин в околошовной зоне Образование зоны сплавления и прослоек переходного состава При совместной кристаллизации двух разнородных сталей в зоне сплавления обычно образуются переходные структуры. Появление их связано с образованием на границе раздела зерен с разными кристаллическими решетками. [c.396]

Аустенитный класс сталей имеет также весьма устойчивую трангкристаллическую зону. Особенно большой стойкостью обладает первичная кристаллизация сплавов на никелевой основе. Например, по данным Гинпбурга [37] при ковке или прокатке сплава инвар (35% Ni) транскристаллизация исчезает только после 7- и 8-кратиой вытяжки и излом становится мелкозернистым. [c.313]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...