Материал: Сварка и свариваемые материалы. Свариваемость материалов
нию толщины листа. Согласно диаграмме состояний сплавы Fe—Сг—Ni (гл. 16, рис. 16.1) обладают некоторыми характерными особенностями: об ласть существования двухфазной аустенитно-ферритной структуры в них на ходится в интервале температур 20— 1350 °С; при нагреве стали выше тем пературы 1100°С аустенит превращается в феррит и тем интенсивнее, чем выше температура и длительность нагрева, при температуре выше 1200°С происходит полное у-^а-превращениё; при последующем охлаждении проис ходит обратное превращение феррита в аустенит. Конечное соотношение
количества структурных составляющих зависит от скорости |
охлаждения |
||||||||
стали. При изотермической |
выдержке |
в области температур |
700—-800 °С |
||||||
в стали возможно образование хрупкой |
составляющей, о-фазы. Аустенитно- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ТА БЛИЦА 18.1 |
||
|
ХИМСОСТАВ АУСТЕНИТО-ФЕРРИТНЫХ СТАЛЕЙ |
|
|
||||||
Марка стали |
|
|
Массовая доля элементов *, |
9£ |
|
|
|||
С |
Si |
Мп |
|
Сг |
N1 |
Ti |
|
Мо |
|
|
|
|
|||||||
08Х22Н6Т |
< 0 ,0 8 |
< 0 ,8 |
< 0 ,8 |
2 1 ,0 -2 3 ,0 |
5 ,3 -6 ,3 |
5 - |
|
— |
|
12Х21Н5Т** |
0,09— |
< 0 ,8 |
< 0 ,8 |
20,0—22,0 |
|
0,65 |
|
||
4,8—5,8 |
0,25— |
— |
|||||||
08X21Н6М2Т |
0,14 |
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
< 0 ,0 8 |
< 0 ,8 |
< 0 ,8 |
20,0—22,0 |
5,5—6,5 |
0,20— |
1,8—2,5 |
|||
03Х23Н6*** |
< 0 ,0 3 |
< 0 ,4 |
1.0— |
22,0—24,0 |
5 ,6 -6 ,3 |
0,40 |
|
||
— |
|
— |
|||||||
03Х22Н6М2*** |
< 0 ,0 3 |
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
< 0 ,4 |
1.0— |
21,0—23,0 |
5,6—6,5 |
|
|
1,8—2,5 |
|||
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
* Остальное у всех сталей Fe; ** А1 < 0,08; *** S < 0,02; Р < 0,035 (у остальных сталей S < 0,025)
ТАБЛИЦА 18.2
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АУСТЕНИТО-ФЕРРИТНЫХ СТАЛЕЙ
Марка стали |
Режим термической |
|
"в- |
°0»2* |
6, % |
к с и , |
||||
|
обработки |
кгс/мма |
кгс/мм9 |
кгс-м/сма |
||||||
|
|
|
|
|
(МПа) |
(МПа) |
|
(Дж/сма) |
||
08Х22Н6Т* |
Закалка |
при |
1000— |
60 (588) |
35 (343) |
18 |
6 (58,8) |
|||
|
1050 °С, |
охлаждение |
|
|
|
|
|
|
||
|
в воде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12Х21Н5Т* |
То же, |
при |
950— |
70 |
(688) |
40 |
(360) |
14 |
— |
|
|
1050 °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
08Х12Н6М2Т* |
То же, |
при |
1050 ± |
60 |
(588) |
35 |
(343) |
20 |
6 (58,8) |
|
|
± |
25 °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
08Х18Г8Н2Т |
То |
же, |
при |
980— |
60 |
(588) |
35 |
(343) |
20 |
6 (58,8) |
|
1020 °С, |
охлажде |
|
|
|
|
|
|
||
|
ние в воде или водя |
|
|
|
|
|
|
|||
|
ным душем |
|
|
|
|
|
|
|
||
* Для толщин > 25 мм механические свойства не нормируются; для толщин < 6 мм стали 12X21 НбТ предел текучести не менее 45 кгс/мм*(441 МПа)
ТАБЛИЦА 18.3
ПРИМЕРНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ АУСТЕНИТНО-ФЕРРИТНЫХ СТАЛЕЙ
Марка стали
08Х22Н6Т
12X21Н5Т
Примерное назначение
Рекомендуется как заменитель марки 08Х18Н ЮТ для изготов ления сварной аппаратуры, применяемой для химической, пи щевой и других отраслей промышленности при рабочих темпе ратурах до 350 °С. Обладает повышенным сопротивлением межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением и более высокой прочностью по сравнению со сталью 08 X18Н ЮТ. Сталь сваривается всеми видами сварки
Применяется для тех же целей, что и сталь марки 08Х22Н6Т, но обладает более высокой прочностью. Сталь отличается удо влетворительной стойкостью к межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением
08Х18Г8Н2Т |
Рекомендуется как заменитель стали 08Х18Н10Т для изготов |
|
|
ления сварной аппаратуры, работающей в. различных |
средах |
|
средней агрессивности. Рабочая температура — не |
выше |
|
350 °С. Обладает хорошей стойкостью к МКК |
|
08X21Н6М2Т |
Рекомендуется как заменитель стали 10X17H13M3T для изго |
|
|
товления деталей и сварных конструкций, работающих в сре |
|
|
дах повышенной агрессивности: в фосфорной, муравьиной, мо |
|
лочной, уксусной и других кислотах, а также в условиях син теза мочевины. Рабочая температура — до 300 °С.
ферритные стали поставляются в закаленном состоянии с температур 950— 1050 °С. Разница по содержанию Сг и Ni между аустенитной и ферритной фазами составляет 2—5% . Аустенитно-ферритные стали теряют вязкость при нагреве их в интервале температур 450—650 °С. Это связано с тем, что хрупкость, обусловленная выделением карбидов, усиливается действием так называемой 475° хрупкости.
Примерное назначение и температура эксплуатации аустенитно-феррит ных сталей указаны в таблице 18.3.
18.2. Свариваемость сталей
Аустенитно-ферритные стали отличаются повышенной склон ностью к росту зерна в зоне термического влияния при воздей ствии сварочного термического цикла. Наряду с ростом фер ритных зерен возрастает общее количество феррита. Последую щим быстрым охлаждением фиксируется образовавшаяся структура. Размеры зерна и количество феррита, а также ши рина зоны перегрева зависят от погонной энергии сварки,соот ношения структурных составляющих в исходном состоянии и чувствительности стали к перегреву [2]. Соотношение количества структурных составляющих (у- и a -фаз) в исходном состоя нии в значительной степени зависит от содержания в стали Ti. Количеством титана в стали также определяется устойчивость
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ АУСТЕНИТО-ФЕРРИТНЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ
(ПО |
ГОСТ 10052-75) |
Марка стали |
Марка электрода |
08Х22Н6Т, 03Х23Н6 |
ЦЛ-11, ЦТ-15-1 ОЗЛ-7, АНВ-23 |
08Х18Н2Г8Т |
ЦЛ-11, ЦТ-15-1, ОЗЛ-7 |
08X21Н6М2Т, 03Х22Н6М2 |
НЖ-13, АНВ-36, ЭА-902/14, |
|
ЭА-400/13, ЭА-400/10 |
^ П р и м е ч а н и е . Для сварки в нижнем положении. |
|
|
|
||
|
|
|
ТАБЛИЦА |
18.5 |
|
СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ |
|
|
|||
ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ АУСТЕНИТНО-ФЕРРИТНЫХ СТАЛЕЙ |
|
||||
Марка стали |
Сварочный материал |
ГОСТ или ТУ на |
Примечание |
||
сварочный материал |
|||||
08Х22Н6Т |
СВ-06Х21Н7БТ |
ТУ 14-1-1389—75 |
Если |
не |
тре- |
(ЭП53) |
(ЭП500) |
|
буется |
стой- |
|
08Х18Н2Г8Т |
Св-03Х21Н10АГ5 |
ТУ 14-1-4176—86 |
кость |
против |
|
|
(ЭК-91) |
ГОСТ 2246—70 |
мкк |
|
|
|
Св-05Х20Н9ФБС |
|
|
|
|
|
Св-06Х19Н9Т |
ГОСТ 2246—70 |
|
|
|
|
Св-07Х19Н10Б |
ГОСТ 2246—70 |
|
|
|
|
Св-07Х18Н9ТЮ* |
ГОСТ 2246—70 |
|
|
|
|
Св-04Х19Н9 |
ГОСТ 2246—70 |
|
|
|
|
Флюс АН-26 |
ГОСТ 9081—75 |
|
|
|
|
Флюс АНК-45МУ |
ТУ ИЭС 623—87 |
|
|
|
03Х23Н6 |
Св-06Х21Н7БТ |
ТУ 14-1-1389—75 |
|
|
|
(ЭИ68) |
(ЭП500) |
|
|
|
|
|
Св-03Х21Н10АГ5 |
ТУ 14-1-4176-86 |
|
|
|
|
Флюс АН-26 |
ГОСТ 9081—75 |
|
|
|
03Х22Н6М2 |
Флюс АНК-45МУ |
ТУ ИЭС 623—87 |
|
|
|
Св-06Х20Н11МЗТБ |
ГОСТ 2246—70 |
|
|
|
|
(ЭИ67) |
Св-ОбХ 19Н10МЗТ |
ГОСТ 2246—70 |
Если стойкость |
||
08X21Н6М2Т |
Св-03Х19Н15Г6М2АВ2 |
ТУ 14-1-1595—76 |
|||
(ЭП54) |
Св-04Х19Н11МЗ* |
ГОСТ 2246—70 |
против |
МКК |
|
|
Флюс АН-26 |
ГОСТ 9081—75 |
не требуется |
||
|
Флюс АНК-45МУ |
ТУ ИЭС 623—87 |
|
|
|
туру. |
Количество ферритной фазы в швах составляет 15— |
60 % |
и зависит не только от применяемых сварочных материа |
лов, но и от доли участия свариваемого металла в металле шва, от колебаний химического состава в пределах марки. Самый высокий процент ферритной фазы в швах наблюдается при автоматической сварке под флюсом встык без разделки кромок проволокой Св-06Х21Н7БТ. Благодаря высокому содер-