Сеть профессиональных контактов специалистов сварки.
             

Мартенситно-ферритные стали

Темы: Сварка стали.

Мартенситно-ферритные стали. К этому классу относят стали с частичным γα(м)-превращением. Термокинетическая диаграмма у этих сталей состоит из двух областей превращения. При температурах >600оС при низкой скорости охлаждения возможно образование ферритной составляющей структуры. При больщой скорости охлаждения <400oС) наблюдается бездиффузионное превращение аустенита в мартенсит. Количество образовавшегося мартенсита зависит от содержания углерода и скорости охлаждения.

Другие страницы по теме

Мартенситно-ферритные стали

:

Содержание хрома в мартенситно-ферритных сталях 13 ... 14 %, что оптимально по коррозионной стойкости. Такой уровень легирования хромом обеспечивает пассивацию поверхности в агрессивных средах, связанных с нефтехимическим производством; в воде высоких параметров, в том числе с борным регулированием.

Дальнейшее повышение содержания хрома практически без увеличения коррозионной стойкости сталей в указанных средах способствует формированию в их структуре значительного количества ферритной составляющей. Стали с большим содержанием δ-феррита в структуре отличаются повышенной склонностью к хрупкому разрушению, их сварка связана с риском образования холодных трещин.

Мартенситно-ферритные стали находят довольно широкое применение для изготовления нефтехимической аппаратуры и энергетического оборудования (табл. 1и 2).

По свариваемости мартенситно-ферритные стали являются неудобными материалами. В связи с неизбежной подкалкой при сварке сварные соединения мартенситно-ферритных сталей склонны к образованию трещин замедленного разрушения. Кроме того, при перегреве в 3ТВ часто наблюдают трещины хрупкого разрушения.

Ударная вязкость металла в 3ТВ сварных соединений 13%-ных хромистых сталей снижается до 10 дж/см2 . В случае низкого содержания δ-феррита последующим термическим отпуском при 700оС, способствующим распаду структур закалки и выделению карбидов, можно повысить ударную вязкость металла в 3ТВ до 50... 100 Дж/см2 При способах сварки, способствующих значительному перегреву металла в 3ТВ с образованием структуры с большим содержанием о-феррита, термический отпуск мало влияет на ударную вязкость, в результате чего сварные соединения отличаются высокой хрупкостью и не годятся для нагруженных конструкций.

Таблица 1. Мартенситно-ферритные стали: химический состав.

Марка стали С Si Mn Cr Ni Mo V S P прочих элементов
15Х12ВНМФ 0,12..0,18 ≤0,4 0,5..0,9 11.0...13,0 0,4 ...0,8 0,5 ...0,7 0,15...0,30 ≤0,025 ≤0,030 0,7... 1,1 W
12Х13 0,09..0,15 ≤0,8 ≤0,8 12,0...14,0 - - Не регламентируется
14Х17Н2   16,0...18,0 1,5 ...2,5
08ХI4МФ 0,03...0,12 0,20...0,45 0,8 ...1,2 12,0...14,0 - 0,2 ...0,3 0,15...0,3

Таблица 2. Механические свойства хромистых мартенситно-ферритных сталей, не менее.

 

Марка стали σв, МПа σ0,2,МПа δ5, % ψ,% KCU, Дж/см2 Примеры использования
15Х12ВНМФ 740 590 15 45 60 Детали паровых, газовых, гидравлических турбин и компрессоров
12Х13 590 410 20 60 100
14Х17Н2 835 635 10 30 50 Детали внутренних устройств
оборудования АЭС
08ХI4МФ 450 300 22 - Теплообменники тепловых и атомных электростанций, облицовки хранилищ

Эффективным способом снижения содержания ферритной составляющей в структуре хромистых сталей является легирование их углеродом и никелем.

Образование большого количества δ-феррита в структуре околошовного металла характерно для 13 ... 14%-ных хромистых сталей с <0,1 % С. В участках ОШ3 сварных соединений, нагреваемых до температур, близких к температуре солидуса, количество δ-феррита в структуре может быть подавляющим. Ширина таких участков мало зависит от температуры подогрева при сварке, но возрастает с погонной энергией сварки.

Мартенситно-ферритные стали сваривают, как правило, с предварительным и сопутствующим подогревом (табл. 10.45).

Для низкоуглеродистой стали 08Х14МФ подогрев при сварке не при меняют, так как легирование карбидообразующими элементами снижает эффективное содержание углерода.

Способы сварки и применяемые для мартенситно-ферритных сталей сварочные материалы приведены в табл. 10.46.

Таблица 3. Рекомендации по тепловому режиму сварки мартенситно-ферритных сталей.

Марка стали Температура подогрева, оС Продолжительность хранения до термической обработки, ч Термическая обработка
15Х12ВНМФ 300 не допускается Отпуск при 700... 720оС. При толщине >30 мм перед отпуском рекомендуется подстуживание до 100оС
12Х13 2 Отпуск при 700... 720оС
14Х17Н2 150...250 не ограничено Отпуск при 620...640оС
08Х14МФ Без подогрева Не регламентируется Отпуск при 680... 700оС

Таблица. Способы сварки, сварочные материалы и механические свойства сварных соединений мартенситно-ферритных сталей.

 

Марка стали Способ сварки, сварочные материалы Механические свойства сварных соединений
σв, МПа KCU, Дж/см2
15Х12ВНМФ РДС:
- электроды Э-12Х11НМФ КТИ-9
735 50
- электроды Э-11Х15Н25М6АГ2 ЭА-395/9 588 40
12Х13 РДС:
- электроды Э-12Х13 ЛМ3-1, Э-06Х13Н ЦЛ-41,
ЦЛ-51
637 50
- электроды Э-11 Х 15Н25М6АГ2 ЭА-395/9 588 40
- электроды Э-lОХ25Н13Г2 3иО-8, ЦЛ-25 540 50
14Х17Н2 РДС:
электроды Э-I0ХI8Н2 АНВ-2.
АДС:
проволока Св-08Х 18Н2ГТ, Св-08Х 14ГНТ,
флюсы АН-2бс, Оф-б, АНВ-б.
АрДС:
проволока Св-08Х 18Н2ГТ, Св-08Х 14ГНТ, аргон
755 50
08Х14МФ РДС:
электроды Э-l ОХ25Н 13Г2, ЦЛ-25
540  
  АДС:
проволока Св-07Х25Н 13, АН-2б
 
  АрДС:
проволока Cb-04Х20Н5МББ
490  
  Св-07Х25Н 13, аргон 540  

мартенситно-ферритные стали

 
 
 
 
 
 

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

.