Аустенитные жаропрочные стали и сплавы

Развитие аустенитных жаропрочных сталей и сплавов на никелевой основе в последние годы определялось созданием новых парокотельных агрегатов и газотурбинных установок. Так, строительство паровой турбины для Каширской ГРЭС на закритические параметры пара (температура 660° С и давление 300 ата) потребовало разработки новых марок аустенитных сталей для паропроводных и пароперегревательных труб, а также литейных сплавов для корпусов турбин. [c.27]

Сварка аустенитных жаропрочных сталей и сплавов имеет свои особенности и связана с некоторыми трудностями, вызванными большей или меньшей склонностью материалов к образованию трещин в околошовной зоне, различной технологичностью применяемых при их сварке присадочных материалов, а также склонностью сварных соединений к локальным разрушениям в процессе эксплуатации конструкций при температурах 580-650 °С. [c.21]

М е д о в а р Б. И. Сварка аустенитных жаропрочных сталей и сплавов, применяемых в газотурбостроении. Электромашиностроение , 1964, № 3. [c.227]

Резюмируя все сказанное об электроннолучевой сварке, мы приходим к выводу о том, что она не может быть признана достаточно перспективной для труднодеформируемых аустенитных жаропрочных сталей и сплавов. [c.355]

Можно еще долгие годы дискутировать по вопросам, касающимся природы, физической сущности появления у аустенитных сталей и сплавов склонности к локальным разрушениям. Но уже сегодня можно не сомневаться в том, что обусловлена эта склонность действием двух главных факторов термическим и силовым влиянием сварки плавлением. Локальные разрушения поражают основной металл там, где он был перегрет до температур, превышающих 1200—1300 С. Следовательно, чтобы не было локальных разрушений, нужно либо не допускать перегрева, либо иметь основной металл, не реагирующий на воздействие сварки плавлением. В будущем, возможно, удастся решить эту задачу. Мы видели, например, что легирование аустенитных жаропрочных сталей и сплавов бором делает их несклонными к локальным разрушениям. Но ведь далеко не всегда можно пойти на легирование бором. А как же быть с высокожаропрочными дисперсионно-твердеющими сплавами, со многими сталями и сплавами, система легирования которых не терпит бора Более надежным следует признать другой путь недопущение перегрева свариваемого металла в процессе сварки. [c.363]

СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА АУСТЕНИТНЫХ ЖАРОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ [c.394]

Аустенитные жаропрочные стали и сплавы [c.406]

Интерметаллидные фазы более устойчивы к коагуляции прн отпуске, чем карбидные, что является одной из причин высокой теплостойкости указанных сплавов. Характеристика интерметаллидных фаз мартенситно-стареющих сталей и аустенитных жаропрочных сталей и сплавов приведена в соответствующих разделах. [c.371]

Особые затруднения представляет обработка сложно-легированных аустенитных жаропрочных сталей и сплавов на хромоникель-кобальтовой основе, а также сплавов на основе Ш, Т1, МЬ, Та, Мо, Хг, Ве. Различные легирующие элементы, содержащиеся в обрабатываемом материале, оказывают значительное влияние на износ режущих инструментов 1) с [c.80]

Коэффициенты интенсивности влияния легирующих элементов на скорость резания при точении аустенитных жаропрочных сталей и сплавов [c.47]

При изготовлении поковок из жаропрочных сталей и сплавов часто образуются участки с рекристаллизованной крупнокристаллической структурой. Одной из причин образования крупнозернистой структуры в аустенитных жаропрочных сталях и сплавах на никелевой основе является интенсивное протекание процесса рекристаллизации во время термической обработки деформированного металла. Степень горячей деформации, вызы- [c.240]

При точении резцами, оснащенными твердым сплавом марки ВК8, жаропрочных стали и сплавов твердостью ЯВ = 130- -300 к.Пмм на ферритной основе с высоким содержанием хрома (более 10%), а также на аустенитной и хромонике- [c.169]

Свариваемость жаропрочных сталей и сплавов тем труднее, чем сложнее их состав и чем более они жаропрочны. Гомогенные аустенитные стали на базе 7-твер-дого раствора, используемые главным образом как окалиностойкие, свариваются значительно лучше, чем жаропрочные стали и сплавы с карбидным или интерметаллидным упрочнением. [c.228]

Примечание. При обработке жаропрочной стали и сплавов и нержавеющей стали аустенитного класса допустимый износ = 0,3 0,4 мм. [c.153]

Жаропрочные стали и сплавы аустенитного класса используются для основных деталей энергетического оборудования с рабочей температурой 600 °С и выше, например, для изготовления паропроводных и пароперегревательных труб, паровой [c.21]

Помимо сложности получения на аустенитных высоколегированных сталях и сплавах швов без горячих трещин имеются и другие трудности, обусловленные спецификой их использования. К сварным соединениям на жаропрочных сталях предъявляется требование сохранения в течение длительного времени высоких механических свойств при повышенных температурах. Большие скорости охлаждения металла шва при сварке приводят к фиксации неравновесных по отношению к рабочим температурам структур. Во время эксплуатации при температурах выше 350 °С в результате диффузионных процессов в стали появляются новые структурные составляющие, приводящие обычно к снижению пластических свойств металла шва. [c.355]

ВК6-М Получистовая обработка жаропрочных сталей и сплавов, сталей аустенитного класса, специальных твердых чугунов, закаленного чугуна, твердой бронзы, стекла.Обработка закаленных сталей, а также сырых углеродистых и легированных сталей при тонких сечениях среза на весьма малых скоростях резания [c.108]

По показателям жаропрочности, по технологическим свойствам советские жаропрочные стали и сплавы не уступают зарубежным. Краткие сведения о наиболее типичных американских и английских жаропрочных аустенитных сталях и сплавах приведены в табл. 5. [c.13]

Как уже говорилось, жаропрочные стали и сплавы обладают особой чувствительностью к различным загрязнениям в виде серы, фосфора, легкоплавких примесей и газов. При шихтовке покрытий электродов для сварки аустенитных сталей и сплавов необходимо использовать лишь особо чистые материалы — металлические порошки, шлакообразующие компоненты и т. д. Экономически и технически выгоднее иметь так называемую прецизионную сварочную проволоку, т. е. проволоку из стали или сплава с точно заданными пределами содержаний легирующих элементов и вредных примесей, чем набор особо чистых компонентов на каждом электродном предприятии. [c.62]

Требования сварщиков об ограничении содержания кремния в жаропрочных сталях и сплавах (не более 0,20%) создают определенные трудности для металлургов. Лишь при использовании особо чистых шихтовых материалов и выплавке в индукционной печи удается получить аустенитную сталь или сплав со столь низким содержанием кремния. Поскольку получать низкокремнистый металл в больших масштабах пока не удается, его используют главным образом для изготовления сварочной проволоки. Однако, даже имея в наличии такую проволоку, не приходится рассчитывать на вполне приемлемые результаты при сварке металла с повышенным содержанием кремния, несмотря на использование низкокремнистой проволоки, концентрация этого элемента 5= 67 [c.67]

При изготовлении корпусной аппаратуры — сосудов, реакторов, колонн — широко применяется сварка под флюсом. Аргонодуговая сварка нашла применение не только в тонкостенных конструкциях, как это было еще 10—15 лет назад. Сейчас ее успешно используют и для сварки толстостенных изделий, в частности для сварки неповоротных стыков труб. В ряде случаев сварка в углекислом газе успешно конкурирует с аргоно-дуговой. Нашла применение и электрошлаковая сварка как коротких (пластинчатым электродом), так и длинных (проволочным электродом) швов. В последние годы быстро распространяются новые способы сварки аустенитных сталей и сплавов — сварка трением, электроннолучевая и другие. Тем не менее, ручная дуговая электросварка все еш,е удерживает прочные позиции, главным образом в энергетическом машиностроении. В авиационной и оборонной промышленности доминируют механизированные способы сварки жаропрочных сталей и сплавов. [c.295]

Казалось бы, следует повсеместно применять ЭШС, если это только позволяет толщина металла (практически ЭШС осуществима при толщине металла, превышающей 20—25 мм). Однако дело обстоит значительно сложнее. ЭШС отличается весьма малой концентрацией сварочного нагрева. Это приводит к весьма интенсивному перегреву свариваемого металла, к образованию широкой зоны металла, претерпевшей необратимые превращения вследствие длительного пребывания при температурах, превышающих 1200— 1250° С. Перегрев жаропрочных аустенитных сталей и сплавов, как мы уже знаем (см. гл. IV), чреват опасностью локальных разрушений. Вот почему мы не можем ориентироваться на широкое применение ЭШС в производстве конструкций из жаропрочных сталей и сплавов. Ее можно и нужно использовать лишь применительно к аустенитным сталям и сплавам, не склонным к локальным разрушениям. Ею можно воспользоваться и в случае конструкций из жаропрочных сталей и сплавов, в принципе подверженных локальным разрушениям, если эти конструкции будут работать непродолжительное время при температурах, способных вызвать этот вид разрушения. [c.325]

Аустенитные жаропрочные стали и сплавы иногда делят на упрочняемые при помощи холодного или полугорячего наклепа и на дисперсионно-твердеющие. Последние, в свою очередь, подразделяются на сплавы с карбидным и интерметаллидным упрочнением. Строго разграничить эти две группы нельзя, так как при сложном легировании, когда в состав сплава вводится 3—8 и более легирующих элементов, упрочнение может осуществляться путем образования как карбидов, так и интер-металлидов. Кроме того, необходимо учитывать, что введение тугоплавких элементов (W, Мо, Nb) в твердый раствор само по себе, независимо от образования карбидов или интерметаллидов, повышает жаропрочность сплавов. [c.115]

До сих пор мы говорили о деформируемых аустенитных жаропрочных сталях и сплавах. Между тем и в авиаиии, и в других отраслях промышленности находят довольно широкое применение литейные жаропрочные сплавы, которые в ряде случаев значительно превосходят по жаропрочности катаный металл [161. Данные о некоторых наиболее типичных литейных аустенитных жаропрочных сплавах приведены в табл. 4. Литейные сплавы уступают деформируемым по показателям пластичности, что, в частности, сильно затрудняет их сварку плавлением. [c.13]

Следует сказать несколько слов о перспективах замены никеля марганцем и азотом в жаропрочных сталях и сплавах, в связи с необходимостью экономии никеля. Над этой проблемой работают и в СССР, и за границей. Некоторые сведения о хромомарганцевых аустенитных жаропрочных сталях и сплавах приведены в табл. 6. По данным, имеющимся у автора, положительные результаты дает замена никеля марганцем в сочетании с бором, вводимым в сталь в качестве легирующего элемента. Весьма перспективной, с точки зрения сварочной техники, является не только полная, но и частичная замена никеля марганцем. В качестве аустенитизатора марганец действует вдвое слабее никеля. Это [c.13]

Рассмотренные выше особенности металлургических процессов, протекающих при сварке аустенитных жаропрочных сталей и сплавов, позволяют сформулировать некоторые основные требо-6 83 [c.83]

Есть еще одно средство, уменьшающее вероятность появления подсолидусных и холодных околошовных трещин при сварке аустенитных жаропрочных сталей и сплавов — некоторое уменьшение прочности металла шва по отношению к основному металлу и повышение запаса его пластичности. Если шов пластичнее околошовной зоны, более податлив, чем она, именно здесь, в шве, и будут релаксировать внутренние двухосные или объемные напряжения растяжения. Некоторая пластическая деформация металла шва может исключить опасность разрушения сварного соединения в околошовной зоне. [c.176]

Электроннолучевая сварка (ЭЛС) — один из самых новых способов сварки металлов плавлением. Вначале его рассматривали только как средство соединения деталей и узлов из тугоплавких и химически активных металлов, например вольфрама, молибдена, циркония, тантала, ниобия и др. Однако ряд замечательных особенностей ЭЛС привлек к ней внимание специалистов, полагавших, что этот способ сварки окажется перспективным и в применении к трудносвариваемым аустенитным жаропрочным сталям и сплавам. Важнейшей особенностью ЭЛС является невиданная ранее при сварке концентрация энергии. Источником теплоты при ЭЛС служит, как известно, сфокусированный в узкий луч поток быстро движущихся в вакууме электронов, бомбарди рующих место сварки. В современных промышленных установках для ЭЛС ускоряющее напряжение достигает 100 кв, но сварочный ток, т. е. ток в пучке электронов, обычно не достигает и 1 а. [c.349]

Приведенными схемами, разумеется, далеко не исчерпываются возможности получения сварных соединений аустенитных жаропрочных сталей и сплавов без их расплавления, т. е. диффузионным способом. Испо льзование той или иной из рассмотренных схем, так же, как и любой другой гипотетической схемы диффузионной сварки, зависит от композиции прослойки и свариваемого металла. Выбор композиции прослойки облегчается знанием растворимости элементов, т. е. знанием диаграммы состояния данной системы сплавов. При рассмотрении проблемы горячих трещин в аустенитных швах (см. гл. IV) мы привлекаем равновесные и приведенные (псевдобинарные) диаграммы состояния для понимания поведения данного элемента, его влияния на структуру и горячеломкость аустенитных швов. Вследствие неравновес-ности процессов первичной кристаллизации сварочной ванны при различных способах сварки плавлением использование равновесных диаграмм состояния, естественно, лишь в первом приближении характеризует истинную картину явлений. При диффузионной сварке расплавление переходного слоя происходит быстро, как только в процессе нагрева будет достигнута температура его плавления. Но затвердевание переходного слоя (прослойки, припоя) идет достаточно медленно, чтобы можно было с полным основанием говорить о применимости равновесных диаграмм состояния для изучения закономерностей ПСП. [c.376]

Интерметаллидные фазы в инструментальных сталях. В настоящее время помимо традиционных материалов для режущего и штампового инструмента начинают использовать сплавы (стали) на основе системы Fe—Со—W—Мо с интерметаллидным упрочнением — типа В11М7К23 (ЭП-831), мартенситио-стареющие стали, аустенитные жаропрочные стали и сплавы. [c.371]

Сплав ВК6М предназначается для чистовой получистовой обработки жаропрочных сталей и сплавов, нержавеющих сталей аустенитного класса, специальных твердых чугунов и бронзы, сплавов легких металлов, твердых и абразивных материалов, пластмасс, стекла, термически необработанных углеродистых и легированных сталей. [c.259]

BK6IVI. За счет более мелкозернистой структуры износостойкость выше, чем у сплава ВК6, при несколько меньших прочности и сопротивляемости ударам, вибрациям и выкрашиванию. Чистовая и полу-чистовая обработка жаропрочных сталей и сплавов нержавеющих сталей аустенитного класса, специальных твердых чугунов, твердых и абразивных изоляционных материалов, пластмасс, твердой бумаги, стекла, фарфора. Обработка сырых углеродистых и легированных сталей при тонких сечениях среза на малых скоростях резания. [c.113]

ВК8В. За счет более крупнозернистой структуры износостойкость ниже, чем у сплава ВК8, при более высоких прочности и сопротивляемости ударам, вибрациям и выкрашиванию. Ударно-поворотное (перфораторное) и вращательное бурение крепких горных пород. Зарубка каменных углей с крупными включениями твердых пород. Обработка камня высокой крепости. Волочение прутков и труб из стали при повышенных обжатиях. Тяжелое черновое точение жаропрочных сталей и сплавов, нержавеющих сталей аустенитного класса и строгание сталей и стального литья. [c.113]

Жаропрочные стали и сплавы для деталей, работающих при температуре выше 650° С. Характерными сталями этой группы материалов являются аустенитные более сложного состава, чем стали типа 18Сг—8Ni. Их применяют для изготовления трубных систем котлов и паропроводов. Для современных стационарных теплоэнергетических установок максимальная температура, как правило, не превосходит 750° С (по металлу). [c.139]

ТТ10К8-Б - черновая и получистовая обработка некоторых марок труднообрабатываемых материалов, нержавеющих сталей аустенитного класса, маломагнитных сталей и жаропрочных сталей и сплавов, в том числе и титановых [c.93]

ТТ10К8-Б Черновая и получистовая обработка некоторых труднообрабатываемых материалов, сталей аустенитного класса, маломагнитных сталей, жаропрочных сталей и сплавов, в том числе титановых [c.110]

С введением в сталь таких легирующих элементов, как молибден,.хром, ванадий и других, являющихся основными элементами теплоустойчивых и жаропрочных сталей и повышающих заметно релаксационную стойкость, температура отпуска для снятия напряжений повышается. Для хромомолибденовых сталей она составляет уже 660—680° С, для хромомолибденованадиевых — 700° С, а для высокохромистых — около 720° С. Соответственно стабилизация для снятия сварочных напряжений конструкций из аустенитных сталей типа Х18Н10Т и им подобных должна проводиться при температурах 800—850° С [15], а более жаропрочных сталей и сплавов на никелевой основе — при температуре не ниже 900° С. Очевидно, что нагрев при высокотемпературной термической обработке во всех случаях обеспечивает снятие сварочных напряжений, однако высокие скорости охлаждения, свойственные обычно этому виду термической обработки, могут приводить к появлению нового вида остаточных напряжений, обусловленных неравномерностью охлаждения отдельных участков изделия. Снятие их, там где это необходимо, требует проведения дополнительных операций отпуска или стабилизации. [c.84]

При написании 2-го издания книги Сварка хромоникелевых аустенитных сталей и сплавов автору пришлось значительное место уделить не только чисто сварочным проблемам, но и рассмотрению общих вопросов металловедения аустенитных сталей. В настоящее время представляется возможным ограничиться лишь кратким изложением вопросов, касающихся состава, структуры и свойств собственно жаропрочных сталей и сплавов. Вопросы теории жаропрочности в данной книге не рассматриваются, они достаточно подробно изложены в работах [1, 2, 3, 8, 11, 14, 18, 22, 24, 27] и многих других. К сожалению, пока еще нет общепринятой классификации жаропрочных аустенитных сталей и сплавов. Деление их на отдельные группы, в зависимости от химического состава, зачастую является чисто условным. По-видимому, более точным следует признать группирование сталей и сплавов по типу упрочнения твердого раствора карбидное, карбонитридное, кар-боборидное, интерметаллидное. [c.8]

Автор кратко рассмотрел влияние на свойства жаропрочных сталей и сплавов осгшвных легирующих элементов — никеля и хрома, а также наиболее энергичных аустенитизаторов — азота, бора, углерода. Марганец, как уже отмечалось, в качестве аусте-нитизатора действует примерно вдвое слабее никеля. Поэтому при введении больших количеств марганца в состав жаропрочных сталей рекомендуется одновременно повышать содержание в них углерода или азота. По нашим данным весьма полезен в данном случае и бор. Сам по себе марганец, естественно, не повышает жаропрочности аустенитных сталей. Для максимального упрочнения твердого раствора Fe—Сг—Мп его легируют молибденом, вольфрамом, ниобием, ванадием, титаном [371 в присутствии углерода с азотом. В высокожаропрочных сплавах на никелевой основе содержание марганца обычно сильно ограничивают, например до 0,3—0,5%. Возможно, это связано с относительной легкоплавкостью (см. рис. 78, в) и малой жаропрочностью сплавов системы Ni—Мп. Правда, в последнее время в состав никелевых сплавов типа инконель вводят до 10% Мп [42]. [c.45]

Очень большое влияние на свойства жаропрочных сталей и сплавов оказывают даже ничтожно малые количества легкоплавких примесей — олова, свинца, висмута, сурьмы, серы, фосфора и др., а также газов — кислорода, водорода. Сосредоточиваясь преимущественно на границах зерен у-твердого раствора, они резко снижают межкристаллическую прочность сплава, вызывая его преждевременное разрушение под действием температуры и нагрузки. Например, увеличение содержания сурьмы или свинца от 0,002 до 0,004% приводит более чем к двукратному падению жаропрочности никелевого сплава ЭИ437. Еще не так давно вопросы чистоты, касающиеся легкоплавких п 5имесей жаропрочных аустенитных сталей и сплавов, не привле-ка ли к себе внимания. Теперь однозначно установлено, что непременным условием получения стабильно высоких жаропрочных свойств является чистота шихтовых материалов и применение современных способов выплавки и обработки сталей и сплавов. На этом вопросе автор специально остановится в гл. VHI. Данные [c.47]

Реакция серы и фосфора. Оба эти элемента крайне вредны для аустенитных швов, особенно фосфор. Чтобы предотвратить горячие трещины в стабильноаустенитных швах, приходится ограничивать содержание фосфора до 0,01 %. Удаление его из сварочной ванны путем окисления в принципе возможно, но в практике сварки аустенитных сталей не реализуется, так как фосфор обладает сравнительно малым сродством к кислороду. Чтобы окислить фосфор, пришлось бы сначала окислить такие легирующие элементы, как алюминий и титан. Данные об окислении фосфора при сварке под флюсом и электрошлаковой сварке приведены в табл. 17. В этих условиях одной из главных задач металлургии сварки жаропрочных сталей и сплавов является не удаление фосфора из сварочной ванны, а недопущение дополнительного загрязнения ее фосфором. Речь идет о возможном восстановлении [c.72]

Электрошлаковая сварка (ЭШС) в производстве изделий и конструкций из аустенитных сталей применяется сравнительно недавно. Потребность в однопроходной сварке толстых жаропрочных сталей и сплавов появилась лишь в последние годы в связи с развитием атомной энергетики, нефтехимии, ракетной техники. Речь идет о сварке металла толщиной в несколько десятков и даже сотен миллиметров в виде поковок, отливок, листового и фасонного проката. [c.323]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...