Сталь Склонность к горячим трещина

Несмотря на это благоприятное влияние феррита при сварке, его содержание в некоторых условиях эксплуатации, особенно в азотной кислоте, должно быть ограничено. Поэтому аустенитные нержавеющие стали, предназначенные для работы в азотной кислоте высоких концентраций, при больших температурах и давлениях, рекомендуется сваривать с присадочными материалами, дающими чисто аустенитный шов. Конечно, должна быть каким-либо другим способом устранена склонность к горячим трещинам. [c.107]

Металл шва и околошовной зоны этих сталей обладает повышенной склонностью к горячим трещинам. При высоком содержании бора, кремния, углерода, хрома и при сварке металла большой толщины возможно образование холодных трещин. Для предупреждения последних применяют предварительный и сопутствующий подогрев при температуре более 250°С, в значительной мере зависящей от жесткости конструкции и уточняемой экспериментально. [c.372]

Трещины а) В переходной зоне (горячие) (фиг. 319) Трещины по зоне перехода от шва к основному материалу извилистые, в изломе темного цвета (сильно окисленные), сквозные и несквозные. Возникают при сварке сталей малой толщины при температуре выше 900 а) Высокая сварочная чувствительность стали (высокая склонность к образованию трещин) б) Неправильная технология и техника сварки в) Неправильная конструкция детали или расположение швов Внешний осмотр рентгеновское просвечивание металлографический контроль контроль магнитным порошком [c.556]

Возникающие в наплавленном металле в процессе кристаллизации и усадки при высоких температурах под действием растягивающих напряжений трещины называют горячими . Склонность аустенитных сталей к горячим трещинам /i .r.T может быть оценена выражением [c.465]

Одним из основных факторов, определяющих свариваемость аустенитных сталей, является склонность аустенитного металла шва к горячим (кристаллизационным) трещинам при сварке. Эти трещины, природа которых до настоящего времени полностью не выяснена, наиболее часто встречаются в швах, имеющих чисто аустенитную структуру без выделений второй фазы (фиг. 13). Поэтому одним из наиболее эффективных средств борьбы с горячими трещинами является переход к двухфазной структуре металла шва. В качестве второй фазы наиболее часто используется ферритная фаза. Аусте-нитно-ферритный двухфазный металл шва (фиг. 13, б), обеспечиваемый при использовании наиболее широко применяемых в настоящее время электродов (табл. 6), в отличие от чисто аустенитного металла шва, не склонен в условиях сварки к горячим трещинам и обладает высокой технологической прочностью даже при выполнении жестких швов большой толщины. По уровню жаропрочности швы, выполненные аустенитно-ферритными электродами, приближаются к аустенитным сталям первой группы. Длительная прочность сварных соединений аустенитных сталей первой группы также в большинстве случаев близка к соответствующим показателям для основного металла. [c.35]

При затвердевании стали эвтектика отжимается к периферии первичных зерен, где и располагается в виде тонкой оболочки. Поэтому стали с повышенным содержанием серы проявляют иногда красноломкость, т. е. склонность к образованию трещин и надрывов при горячей обработке давлением. [c.22]

Некоторые из легирующих элементов (например, хром) могут уменьшать, а некоторые (например, никель) - увеличивать склонность металла к горячим трещинам. Для сталей и жаропрочных сплавов влияние основных элементов можно оценить приближенно по отношению эквивалентного содержания хрома Сгэ и никеля Ni, [c.32]

Аустенитные стали имеют низкую теплопроводность и высокий температурный коэффициент линейного расширения, что обусловливает перегрев металла в зоне сварки и возникновение значительных деформаций изделия. Основные трудности сварки рассматриваемых сталей и сплавов обусловлены высокой степенью легирования и разнообразием условий эксплуатации сварных конструкций. Основная особенность сварки таких сталей — склонность к образованию в шве и околошовной зоне горячих трещин в виде как мельчайших микротрещин, так и трещин значительных размеров. Образование горячих трещин связано с формированием при сварке крупнозернистой макроструктуры. Применение методов, способствующих измельчению кристаллов, повышает стойкость шва против образования горячих трещин. Эффективным средством является создание аустенитно-ферритной структуры металла щва. Получение аустенит-но-ферритных швов достигается путем дополнительного легирования металла шва хромом, кремнием, алюминием, молибденом и др. В сварных швах изделий, работающих как коррозионно-стой-кие при температуре до 400 °С, допускается содержание феррита до 25 %. В изделиях из жаропрочных и жаростойких сталей, работающих при более высоких температурах, содержание феррита ограничивают 4—5 %. Значительные скорости охлаждения при сварке и диффузионные процессы, происходящие при повышенных температурах в процессе эксплуатации, приводят к сильному охрупчиванию металла сварных соединений жаропрочных сталей и к потере прочности при высоких темпера- [c.334]

Способность инструмента закаливаться в различных средах является очень важной характеристикой стали. От режима охлаждения зависит деформация инструмента и склонность к образованию трещин. Наиболее сильно эти дефекты закалки проявляются при охлаждении в воде. Следует применять такую сталь, чтобы инструмент можно было охлаждать в масле при 20° или горячих средах. В Марочнике приводятся рекомендуемые способы охлаждения применительно к каждой марке стали допустимо максимальные размеры инструмента для охлаждения в различных средах можно приближенно определить критическим диаметром образца, закаливающегося в различных средах. Для более точного определения размера инструмента, закаливающегося в различных средах, по прокаливаемости стали можно пользоваться табл. 4. [c.233]

Решающее влияние на качество непрерывного слитка оказывает р жим вторичного охлаждения — распределение интенсивности охлаждения по длине и периметру непрерывного слитка. Практика непрерывной разливки показывает, что одним из основных дефектов непрерывного слитка являются горячие трещины, в основном связанные с физико-механическими свойствами отливаемой стали при температурах, близких к температуре интервала кристаллизации. В работе [233, с. 5, 145, 212] было установлено, что сильное влияние на эти свойства оказывает химический состав стали. По данным [234], наибольшей склонностью к образованию трещин обладает сталь с 0,16—0,18% С. Отрицательно влияет повышение содержания углерода, серы и фосфора, а также некоторых легирующих элементов. [c.182]

Сера сообщает стали так называемую красноломкость, т. е. склонность к образованию трещин и рванин при горячей обработке давлением. Сера, присутствуя в стали в виде сульфида железа FeS, образует с железом легкоплавкую эвтектику Fe — FeS (температура плавления 985°), располагающуюся по границам верен стали (рис. 186 и 187). В присутствии других примесей (например, кислорода) температура плавления эвтектики лежит ниже 985°. При ковке и прокатке, проводимых обычно при 1000—1200°, эвтектика плавится, ослабляет связь между зернами стали, что приводит к явлению, которое носит название красноломкости. [c.243]

Термической усталости подвержены многие детали оборудования и различный инструмент валки горячей прокатки, штампы для горячей штамповки, пресс-формы для литья под давлением, хоботы завалочных машин, контейнеры для прессования профилей и т. п. С проблемой термической усталости чаще всего приходится сталкиваться при решении задач, связанных с наплавкой прокатных валков и штампов для горячей обработки металлов. Здесь в качестве наплавленного металла традиционным является применение штамповых сталей для горячей обработки, которые в соответствии с классификацией МИС относятся к типу Н (табл. 13-4). Такие детали, как прокатные валки, штампы и другой инструмент для горячей обработки, испытывают не только тепловые удары, которые приводят к трещинам термической усталости, но подвергаются одновременно и износу истиранием. Скорость распространения трещин в глубь металла и скорость истирания могут быть разными. Поэтому на изношенной поверхности детали отразится результат действия процесса, протекающего с большей скоростью, т. е. сетка трещин, либо задиры и риски. Различные типы наплавленного металла обладают разной склонностью к образованию трещин термической усталости и сопротивлением износу. [c.702]

Горячие трещины возникают в сварном шве в момент кристаллизации, когда металл находится в полужидком состоянии, т. е. когда металл чрезвычайно непрочен. Увеличение температурного интервала кристаллизации (т. е. расстояния между точками ликвидус и солидус) увеличивает склонность стали к горячим трещинам следовательно, увеличение содержания углерода и расширение вследствие этого интервала кристаллизации ведет к ухудшению свариваемости. Чем меньше в стали углерода, тем она лучше сваривается, т. е. менее чувствительна к горячим трещинам. Поэтому для сварных конструкций применяют низкоуглеродистые стали. В зависимости от применяемого вида сварки, толщины свариваемых изделий и других моментов ограничивают верхнее содержание углерода пределами 0,18%, 0,23%, иногда 0,30%. [c.281]

Получение швов без трещин и допустимой (лучше минимальной) пористости зависит от состава металла шва, а следовательно, и от состава воздействующего на него при сварке шлака. При сварке целого ряда сплавов и сталей характерно появление в швах горячих трещин. Например, применительно к малоуглеродистым и низколегированным сталям сильными стимуляторами, снижающими сопротивляемость металла образованию горячих трещин, являются углерод и особенно сера. Склонность таких швов к горячим трещинам заметно уменьшается при огра- [c.213]

Наиболее распространенным методом внепечного рафинирования стали является вакуумирование, при котором сталь раскисляется, очиш ается от водорода, азота, серы, фосфора кроме того, испаряются такие примеси, как свинец, олово и др. В результате повышается пластичность стали, уменьшается склонность к образованию трещин в горячем и холодном состояниях, повышается жидкотекучесть. [c.68]

Наибольшее влияние на свариваемость сталей оказывает углерод. С увеличением содержания углерода, а также ряда других легирующих элементов свариваемость сталей ухудшается. Для изготовления сварных конструкций в основном применяют конструкционные низкоуглеродистые, низколегированные, а также легированные стали. Главными трудностями при сварке легированных сталей являются склонность к образованию горячих трещин, закалочных структур и холодных трещин, а также обеспечение высоких механических свойств сварных соединений, особенно пластичности. Чем выше содержание углерода в стали, тем больше склонность к образованию трещин, тем труднее обеспечить необходимый уровень свойств в сварном соединении. Ориентировочным количественным показателем свариваемости стали извест- [c.97]

Горячие трещины чаще всего образуются в отливках из стали мартенситного класса, реже в отливках из углеродистых сталей и сталей аустенитного класса. Различие в склонности к образованию трещин заметно проявляется при высоких температурах заливки. При снижении температур заливки склонность к образованию трещин у всех сталей уменьшается. [c.503]

Наиболее широкое применение находят коррозионно-стойкие хромоникелевые стали (12Х18НЮТ, 10Х23Н18 и др.). Главными трудностями при сварке этих сталей являются склонность к горячим трещинам при сварке и к межкристаллитной коррозии при эксплуатации. [c.126]

Микролегирование стали Г13Л церием используют лишь с целью улучшения ее литейных свойств (для уменьшения склонности к горячим трещинам). [c.389]

Таким образом, верхняя температурная граница образования горячих трещин лежит ниже температуры ликвидуса, а нижняя — в районе температуры солидуса (как выше, так и ниже его). Возникновение трещин ниже температуры солидуса объясняется наличием в сплавах примесей, образующих эвтектические сплавы, хрупких межкристаллических прослоек, а также перемещением физических несовершенств (дислокаций) и образованием новых границ зерен (полигонизация). Последнее является причиной возникновения полигонизационных трещин, например в сталях аустенитного класса. Темпе ратурный интервал, при котором сплав имеет низкую деформационную способность и повышенную склонность к горячим трещинам, называют температурным интервалом хрупкости. Естественно, чем он шире, тем большей склонностью к образованию горячих трещин обладает сплав. [c.504]

Влияние химического состава на образование горячих (кристаллизационных) трещин в сварных соединениях теплоустойчивых сталей в обобщенном виде представлено в табл. 2.2. По среднему химическому составу (в рамках допускаемого по стандарту уровню) металл швов и околошовной зоны сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф можно отнести к категории не чувствительного к горячим трещинам. Вместе с тем, при неблагоприятном химическом составе склонность металла к такому виду повреждения заметно повышается (значения в скобках). Более того, при недопустимо высоком содержании серы (в качестве примера) и пониженном содержании марганца (меньше 6 %) склонность к горячим трещинам резко возрастает. [c.88]

Повышение содержания хрома до 25% и никеля до 20% обеспечивает стойкость стали против коррозии в высокотемпературной газовой среде н концентрированных кислотах. При сварке аустенитных сталей этого тппа теталл шва склонен к образованию крупнокристаллической первичной структуры и возникновению горячих трещии. Д.чя уменьшения склонности к горячим трещинам необходимо [c.352]

Это обусловлено тем, что в узких и глубоких швах того же состава внутрикристаллическая ликвация усилена за счет зональной ликвации, вследствие чего металл пограничных зон дендритов в центральном сечении шва наиболее обогащен вредными примесями. На рис. 39 показан график, иллюстрирующий влияние формы шва и содержания углерода в нем на склонность к горячим трещинам при сварке низкоуглеродистых конструкционных сталей под флюсом АН-348А. [c.76]

В табл. 41 приведено критическое содержание серы в металле шва, выше которого наблюдается образование горячих треш,ин (сьарка жестких тавров). Таким образом, склонность к горячим трещинам, вызываемая серой, тесно связана с составом сульфидной фазы. Наиболее неблагопрпятной формой содержания серы в металле шва является FeS. Сульфид железа выделяется из маточного раствора в период кристаллизащ1и, образуя в междендритных пространствах эвтектику FeS — Fe с температурой плавления около 940° С. MnS, обладающий малой растворимостью в жидкой стали, образует в пей обособленную фазу глобулярной формы. Этим объясняется относительно малая склони >сть швэв, содержащих высокую концентрацию марганца, к горячим трещинам, особенно если они выполнены под высокомарганцовистыми флюсами. [c.107]

Рис. 43. Склонность к горячим трещинам различных марок литой стали (В. М. Шпейзман)

Очищение металла шва от серы и фосфора. Сера является вредной примесью в сталях. В сварочную ванну сера попадает из основного металла, сварочной проволоки и иногда из покрытия и флюсов. В металле сера может находиться в виде соединений FeS, MnS, AI2S и т. п. Особо вреден сульфид железа, так как он хорошо растворяется в железе (5—7%). Наличие в наплавленном металле серы снижает его механические свойства и сильно повышает склонность к горячим трещинам. Поэтому десульфация имеет целью уменьшение общего количества серы в металле шва и особенно уменьшение FeS. [c.76]

Склонность стали к образованию усадочных раковин и пор определена на цилиндрическом образце, переходящем в верхней части в усеченный конус усадочная лористость — по ширине пористой зоны трещиноустойчивость — на приборе конструкции ЦНИИТМаша. Прибор показывает стойкость стали против 06pia30BaHHH горячих трещин, которые образуются вследствие заторможенной усадки образцов. Литейные свойства определены при температуре начала затвердевания слитка 50—70 °С. [c.10]

Присадка В сообщает сталям повышенную склонность к образованию трещин в сварных соединениях, что затрудняет сварку и сужает интервал горячей обработки давлением (ЭИ695Р и ЭИ726), [c.156]

Помимо усадочных процессов и жесткости форм существенное влияние на склонность к образованию трещин оказывают состав сплава и особенно наличие примесей, образующих легкоплавкие эвтектики. Например, увеличение содержания в стали серы и фосфора повьппает опасность возникновения горячих и холодных трещин. [c.239]

Считается, что при H S < 4 металл швов не склонен к горячим трещинам при сварке. Наиболее сильное влияние на повышение склонности металла швов к горячим трещинам оказывает сера, образующая с железом легкоплавкую эвтектику (температура плавления FeS составляет 1193 °С, а FeS2- 682 °С), а также углерод. В связи с этим для предотвращения горячих трещин в металле швов теплоустойчивых сталей следует при сварке применять сварочные материалы с пониженным содержанием серы (ниже допускаемого по стандарту уровню, по возможности) в сочетании с содержанием выше 0,6 % марганца, благодаря которому при сварке реализуется процесс очищения металла от серы (процесс десульфурации) за счет перехода соединений типа MnS в шлак. [c.85]

По свариваемости эта сталь не чувствительна к образованию холодных трещин, но проявляет склонность к горячим и термическим трещинам типов I и III, Основные требования по технологическим особенностям процесса сварки и необходимость проведения послесварочной термической обработки по режиму аустенизации для выполнения стыков паропроводов аналогичны сварочно-термической технологии стали 12Х18Н12Т. Отличие состоит лишь в выборе сварочных материалов. Так, [c.327]

Повышение содержания закиси марганца во флюсе способствует уменьшению склонности сварных швов к горячим трещинам и порообразованию. Большое влияние на свойства сварных швов оказывает такж вязкость флюсов при температуре плавления стали. Снижение вязкости флюса, ведущее к снижению содержания дисперсных силикатных включений в шве и повышению его качества, достигается добавками при выплавке флюса плавикового шпата. [c.523]

Некоторые композиции аустенитных сталей могут иметь первичный б-фер-рит. Небольшое количество этой фазы (1—6%) полезно с точки зрения снижения склонности стали к горячим трещинам, хотя и может способствовать процессу сигматизации (образование а-фазы). а-фаза может образоваться в аустенитных хромоникелевых сталях ири концентрациях хрома в них 16—25% и более. Особенно благоприятствует обра.зованию а-фазы исходная двухфазная аустенитно-ферритная структура. [c.94]

Для сварки сталей, стабилизированных титаном, без применения защитной газовой атмосферы необходимо наплавляемый металл шва стабилизировать ниобием, так как при сварке происходит непод-дающееся контролю выгорание титана. Несмотря на это, изготовляют электроды и из проволоки, содержащей титан ( 0,5%). Хотя в металле шва остаются только следы титана, эти электроды обладают значительно лучшими сварочными свойствами, чем содержащие ниобий. Электроды с титанол горят спокойнее, шлак отделяется лучше и наваренный валик получается более равномерным, механические свойства шва выше. Кроме того, при сварке электродами, содержащими титан, несколько уменьшается угар хрома и склонность шва к горячим трещинам. Идея применения проволоки с титановым сердечником для совершенной стабилизации наплавленного металла до настоящего времени еще не нашла полного практического осуществления. Поэтому для стабилизации металла шва при сварке без защитной атмосферы применяется ниобий. Введение титана в металл шва продолжает представлять интерес из-за остальных его благоприятных свойств. [c.118]

Рис. 42. Проба для определения склонности стали к горячим трещинам (В. М. Шпейзман)

Исследованиями установлено, что химический состав металла шва оказывает решающее влияние на состав прослоек и тем самым на стойкость шва против образования горячих трещин. Сера, углерод, кремний и водород понижают стойкость против горячих трещин, а марганец, наоборот, увеличивает стойкость против трещннообра-зования. Таким образом, возникновение горячих трещин зависит от химического состава стали. Образование горячих грещин тем вероятнее, чем больше в металле шва элементов, способствующих образованию легкоплавких эвтектик и химических соединений, располагающихся при кристаллизации по границам зерен и затвердевающих в последнюю очередь при относительно низких температурах. Это хорошо подтверждается данными о влиянии марганца и углерода на склонность к трещинам, вызываемую серой (фиг. 43). Из графика следует, что повышение содержания серы или углерода в металле увеличивает склонность металла шва к горячим трещинам, повышение содержания марганца уменьшает склонность металла к трещинам, так как марганец связывает серу, и образующийся сульфид марганца Мп5 плохо растворяется в железе и хорошо — в шлаке. Стойкость металла шва к образованию тр.чцин часто называют технологической прочностью. [c.86]

Одним из существенных факторов, влияющих на склонность сгалей к образованию горячих трещин, является технология плавки. Небольшие добавки титана, циркония, церия и бария в значительной степени изменяют свойства стали, в частности ее склонность к образованию трещин. [c.82]

Низколегироватые стали. Стали с С i 0,6 % и легирующих элементов 0,4-5,0 % обладают повыщенной износостойкостью и сравнительно недороги, поэтому их используют дпя наплавки ножей грейдеров и бульдозеров, штампов горячей штамповки и т.д. Структура наплавленного металла состоит в основном из мартенсита, бейнита и остаточного аустенита. Вследствие повышенной склонности к образованию трещин применяется подогрев наплавляемых изделий. При необходимости обработки резанием используют отжиг, в результате которого твердость можно снизить до 20 HR g с последующей термической обработкой. [c.229]

Для конструкций из гетерогенных жаропрочных сталей, длительно работающих при температурах 700—750 °С, применяют структурно более стабильные сварочные материалы аустенито-карбидного, аустенито-боридного и аустенитного классов с учетом их склонности к подсолидусным трещинам. Повышенная склонность швов такого состава к образованию горячих трещин предотвращается путем повышения их чистоты по вредным примесям при специальной технологии выплавки. [c.269]

Сталь ХВГ из-за малого коробления при термообработке и удовлетворительной способности к правке кривизны в горячем и холодном состоянии хороша для длинных инструментов. Её недостатки склонность к образованию трещин при заточке, перавпомерпое распределение карбидов в виде сетки, усиливающее выкрошивание при резапии, худшая прокаливаемость в сравнении со сталью 9ХС. [c.139]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...