Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Общая характеристика сталей





ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫЕ СТАЛИ

Низколегированные стали перлитного класса

Общая характеристика сталей.

Теплоустойчивыми сталями называют стали, предназначенные для длительной работы при температуре до 600оС. Теплоустойчивые стали используются в энергетическом, химическом и нефтехимическом машиностроении. Из данных сталей изготавливают различные установки, корпуса турбин, запорную арматуру, корпуса аппаратов, паропроводы, технологические трубопроводы, поверхности нагрева котлов и пр. Их широкое применение определяется сравнительно низкой стоимостью и достаточно высокой технологичностью при производстве отливок, поковок, проката и изготовлении из них сварных конструкций.

В соответствии с условием длительной работы под напряжением при высоких температурах стали должны обладать:

- сопротивлением ползучести,

- длительной прочностью,

- стабильностью свойств во времени

- жаростойкостью.

Теплостойкость - способность металла противостоять деформации и разрушению при механическом нагружении в области высоких температур, когда для стали ещё не возникает склонность к интенсивному окалинообразованию.

Широкое применение нашли низкоуглеродистые хромомолибденовые и хромомолибденованадиевые стали перлитного класса, содержащие 0,09 - 0,25 % C, 0,5 - 2,0 % Cr, 0,2 - 1,0 % Mo, 0,1 - 0,3 % V, а также в некоторых случаях небольших добавок ниобия, бора и редкоземельных элементов.

Перлитные стали под действием высокой температуры и нагрузки могут проявлять нестабильность структуры и связанные с ней структурные изменения:

- сфероидизация перлита и коагуляция частиц карбидной фазы,

- графитизация,

- перераспределение элементов между твердым раствором и карбидной

фазой,

- образование новых и перерождение старых фаз - химических соединений

(s-фаза и др.).

Для уменьшения этих явлений используется легирующая композиция, указанная выше. Легированием Cr повышает жаростойкость сталей, т.е. сопротивление стали окислению, предотвращает графитизацию в процессе эксплуатации при температуре выше 450о С. При введении в сталь Cr в пределах 1,0 - 1,5 % совместно с Mo повышается длительная прочность и сопротивление ползучести. Mo также повышает прочность стали при повышенных температурах. Такое положительное влияние объясняется его способностью при содержании 0,5 - 1,0 % повышать температуру рекристаллизации железа и участием в образовании упрочняющей металл фаза Лавеса Fe2Mo. Легирование V обеспечивает упрочнение стали высокодисперсными карбидами и способствует стабилизации карбидной фазы.

Оптимальное сочетание механических свойств изделий из перлитных теплоустойчивых сталей достигается применением термического упрочнения: нормализация (или закалка) с последующим высокотемпературным отпуском. При термическом упрочнении обеспечивается структура, состоящая из дисперсной ферритокарбидной смеси. У хромомолибденованадиевых сталей в случае закалки появляется бейнитная составляющая.

К теплоустойчивым перлитным сталям относятся:

- хромомолибденовые стали: 12МХ, 15ХМ, 20ХМЛ, 15Х5М, структура после термического упрочнения ферритоперлитная, рабочие температуры 500 - 550 оС (рис 1,а);

- хромомолибденованадиевые стали: 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ, 12Х2МФСР, структура после термического упрочнения ферритобейнитная, рабочие температуры 550 - 600 оС (рис 1,б).

 

Рис. 1 Микроструктура теплоустойчивых сталей после упрочняющей

термической обработки: а - хромомолибденовые стали,

б - хромомолибденованадиевые стали

 

Химический состав некоторых теплоустойчивых сталей представлен в таблице 1, механические свойства после термического упрочнения в таблице 2, вВ таблице 3 представлены значения длительной порочности на базе 105 ч при различных температурах.


Химический состав теплоустойчивых сталей перлитного класса

Таблица 1.

Марка стали Содержание химических элементов в вес. %
C Si Mn P S Mo Cr Ni V Прочие
12МХ 0,09-0,16 0,12-0,37 0,40-0,70 ≤ 0,03 ≤ 0,025 0,40-0,60 0,40-0,70 ≤ 0,30 - Cu ≤ 0,30
15ХМ 0,11-0,18 0,17-0,37 0,40-0,70 ≤ 0,035 ≤ 0,035 0,40-0,55 0,80-1,10 ≤ 0,30 - Cu ≤ 0,30
20ХМ 0,15-0,25 0,17-0,37 0,40-0,70 ≤ 0,035 ≤ 0,035 0,15-0,25 0,80-1,10 ≤ 0,30 - Cu ≤ 0,30
12Х1МФ 0,10-0,15 0,17-0,37 0,40-0,70 ≤ 0,03 ≤ 0,025 0,25-0,35 0,90-1,20 ≤ 0,30 0,15-0,30 Cu ≤ 0,30
15Х1М1Ф 0,10-0,15 0,17-0,37 0,40-0,70 ≤ 0,025 ≤ 0,025 0,90-1,10 1,10-1,40 ≤ 0,25 0,20-0,35 Cu ≤ 0,25
20Х3МВФ 0,15-0,23 0,17-0,37 0,20-0,60 ≤ 0,025 ≤ 0,025 0,35-0,55 2,40-3,30 ≤ 0,30 0,60-0,85 Cu ≤ 0,20 W=0,3-0,5
12Х2МФСР 0,08-0,15 0,40-0,70 0,40-0,70 ≤ 0,025 ≤ 0,025 0,50-0,70 1,60-1,90 ≤ 0,25 - Cu ≤ 0,25 В=0,002-0,005
12ХМЛ ≤ 0,13 0,25-0,50 0,50-0,80 ≤ 0,025 ≤ 0,03 0,40-0,60 0,50-0,80 ≤ 0,30   Cu ≤ 0,30
15Х1М1ФЛ 0,14-0,20 0,20-0,40 0,60-0,90 ≤ 0,025 ≤ 0,025 0,90-1,20 12,0-1,70 ≤ 0,30 0,25-0,40 Cu ≤ 0,30
20ХМФЛ 0,18-0,25 0,20-0,40 0,60-0,90 ≤ 0,025 ≤ 0,025 0,50-0,70 0,90-1,20 - 0,20-0,30 -

 


Механические свойства теплоустойчивых сталей перлитного класса поле термического упрочнения, критические точки

Таблица.2

Марка стали Механические свойства Критические точки
s0,2, МПа sв, МПа d, % y, % KCU, Дж/см2 Ac1, оС Ac3, оС
12МХ              
15ХМ              
20ХМ              
12Х1МФ           740-780 880-900
15Х1М1Ф   490-686       770-819 905-975
20Х3МВФ           880-830 900-950
12Х2МФСР       -   775-825 865-925
12ХМЛ           720-725 860-910
15Х1М1ФЛ           770-800 875-920
20ХМФЛ           777-780 868-880

 

Длительная прочность при различных температурах

Таблица 3.

Марка стали Предел длительной прочности, МПа при температуре, оС
           
15ХМ       - - -
12Х1МФ -         -
15Х1М1Ф -         -
12Х2МФСР - - - -    

 

Date: 2015-08-22; view: 1282; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.005 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию