Состав и свойства сталей. Свойства сварных соединений

МАРТЕНСИТНО-ФЕРРИТНЫЕ СТАЛИ

Свойства сварных соединений

Термическая обработка сварных соединений

Независимо от толщины изделий сварные соединения высокохромистых мартенситных сталей, как правило, подвергают термической обработке для снятия остаточных напряжений, распада закалочных структур и формирования механических свойств. Вылеживание перед термической обработкой допускается только для сварных соединений стали марки 12Х11В2МФ. Во всех остальных случаях сварные соединения подвергают немедленному (без охлаждения ниже температуры подогрева) термическому отпуску. В некоторых случаях перед отпуском производится подстуживание до 100 °С для завершения g®a(M)-превращения. Температура отпуска выбирается не выше значений критической точки Ас₁. Рекомендации по тепловому режиму сварки приведены в таблице 5.

В таблице 4 приведены механические свойства сварных соединений высоколегированных мартенситных сталей в состоянии после термической обработки, указанной в таблице 4. Прочность сварных соединений определяется свойствами применяемых для сварки присадочных материалов. В случае однородных с основным металлом швов свойства сварных соединений близки к основному металлу. Использование сварочных электродов КТИ-9, КТИ-10 и ЦЛ-32 обеспечивает сварным соединениям сталей 15X11МФ, 15Х12ВНМФ, 18Х11МНФБ и 13Х11Н2В2МФ длительную прочность за 10⁶ ч при максимальной температуре эксплуатации не менее 120 МПа

Особенности теплового режима сварки мартенситных сталей

Таблица 5

Марка стали	Т подогрева, ºC	Время вылеживания до термической обработки, ч	Термическая обработка
15Х11МФ		Не допускается	Отпуск при 700 – 720ºC (без охлаждения ниже температуры подогрева). При d более 30 мм перед термообработкой рекомендуется «подстуживание» до 100ºC
15Х12ВНМФ
18Х11МНФБ
13Х11Н2В2МФ
12Х11В2МФ	250 - 300		Отпуск при 715 – 745ºC (предварительный) и 735 – 765ºC (окончательный)
10Х12НД	≥ 100	Не допускается	Отпуск при 650ºC(с предварительным подстуживанием)
06Х12Н3Д	≥ 200	Не допускается	Отпуск при 610 – 630ºC (предварительный) и 625 – 650ºC (окончательный)

С точки зрения коррозионной стойкости оптимальное содержание Cr в сталях составляет 12 – 14 %. Такой уровень легирования хромом обеспечивает лёгкую пассивацию поверхности во многих агрессивных средах связанных с производством нефтехимических продуктов.

При повышении содержания хрома больше 12 % коррозионная стойкость практически не увеличивается. Но при этом проявляется склонность стали к охрупчиванию и снижению прочности. Это связано с формированием в структуре значительного количества ферритной составляющей.

Стали с содержанием хрома 13 – 14%, имеющие частичное γ®α(М)-превращение относят к мартенситно-ферритным. По структуре мартенситно-ферритные стали соответствуют сплавам Fe - Cr при охлаждении которых полиморфные превращения соответствуют реакции δ → γ+δ → α(М)+δ. Количество δ-феррита в сталях повышается с увеличением содержания Cr и снижением концентрации С. С введением С границы существования области γ-твёрдых растворов сдвигаются в сторону более высокого содержания Cr.

В таблице 6 приведён состав некоторых высокохромистых мартеситно-ферритных сталей.

Химический состав мартенситно-ферритных сталей

Таблица 6

Марка стали	Содержание элементов, %
C	Si	Mn	S	P	Cr	Прочие
08Х13	≤ 0,08	≤ 0,80	≤ 0,08	≤ 0,025	≤ 0,030	12,0 – 14,0
12Х13	0,09 - 0,15	≤ 0,80	≤ 0,80	≤ 0,025	≤ 0,030	12,0 – 14,0
20Х13	0,16 - 0,25	≤ 0,80	≤ 0,80	≤ 0,025	≤ 0,030	12,0 – 14,0
08Х14МФ	0,03 - 0,12	0,20 - 0,45	0,8 - 1,2	≤ 0,022	≤ 0,035	12,0 – 14,8	0,2 - 0,4 Mo 0,15 - 0,3 V
14Х17Н2	0,11 - 0,17	≤ 0,80	≤ 0,80	≤ 0,025	≤ 0,030	16,0 – 18,0	1,5 - 2,5 Ni

Дата добавления: 2015-05-06