Высокоуглеродистые стали

Стали, содержащие более 0,5% углерода, не относятся к машиностроительным или конструкционным. В пределах содержания углерода до 0,7% углеродистые и низколегированные стали применяют на железнодорожном транспорте для рельс и как штамповые. При содержании углерода 0,7-1,2% углеродистые и легированные стали называются инструментальными.

Характерными особенностями высокоуглеродистых сталей являются:

- наличие избыточных заэвтектоидных карбидов (W и V);

- у легированных высокоуглеродистых сталей очень малы критические скорости охлаждения при закалке, и охлаждение на воздухе часто дает в них неравновесные структуры – мартенсит и бейнит;

- легированные инструментальные стали имеют повышенную устойчивость против отпуска. В связи с пониженной теплопроводностью в этих сталях при наличии градиента температур при охлаждении возникают более высокие остаточные напряжения, чем в сталях низко- и среднелегированных.

В связи с указанными особенностями рассматриваемые стали имеют очень высокую склонность к образованию горячих и холодных трещин при сварке и сваркой плавлением почти не свариваются. В тоже время некоторые из этих сталей с успехом свариваются контактной сваркой при изготовлении режущего инструмента. При этом после сварки необходима термообработка: общая или местная для придания нужных свойств рабочей части.

Хладостойкие стали.

Это стали типа 06Н3, 06Н6, 06Н9.

Это группа низко- и среднелегированных сталей предназначена для работы при температурах до –196С. Долгое время для этих температурных условий применяли только никельсодержащие стали с 3%, 6%, 9% и низким содержанием углерода или аустенитные хромониколевые стали. В последнее время начали применять безникелевые стали или с его содержанием менее 1,5%. Эти стали характеризуются очень низким содержанием углерода.

Никелевые хладостойкие стали имеют сложное фазовое и структурное состояние. Благодаря значительному сужению a - области никелем, особенно в присутствии углерода, точка А3 с повышением содержания никеля значительно снижается. Кроме этого никель сильно снижает критическую скорость охлаждения при закалке. Поэтому стали с 9% никеля после охлаждения с температуры g - состояния на воздухе закаливаются с образованием мартенсита или мартенсита с аустенитом. Сталь с 6% никеля при охлаждении дает феррито-мартенситную структуру, а при более быстром охлаждении – мартенсит. После отпуска закаленная сталь имеет высокую хладостойкость. Сталь с 3% никеля закаливается только при ускоренном охлаждении в воде. Применяется эта сталь также в закаленном и отпущенном состоянии.

Никелевые стали успешно свариваются различными видами сварки. Основными показателями свариваемости для этих сталей являются склонность к образованию холодных трещин, изменение свойств в ЗТВ. По этим показателям рассматриваемые никелевые стали являются хорошо свариваемыми: низкое содержание углерода снижает склонность к холодным трещинам, даже в случае образования мартенсита.

Так как хладостойкость сталей обеспечивается также мелким зерном аустенита, применяют газоэлектрическую или ручную дуговую сварку, чтобы в ЗТВ не выросло зерно. Подогрев при сварке почти не используют. Термообработка необязательна.

Дата добавления: 2014-01-07