World Materials - Независим електронен професионален вестник
III. година 1 бр
Септември 2002 г.
Том 3 - N Тя 1 - септември 2002 г.
[ENG] - статия на английски език
[ENG] - статия на английски език
Основни аспекти на заваряемостта на последните разработки в топлоустойчиви стомани
Лайош Берес
доцент,
Balogh Andrбs
доцент
Университет в Мишколц
Катедра по механични технологии
През последните десетилетия работната температура на новопостроените електроцентрали се е увеличила значително, тъй като едновременното повишаване на налягането на пара води до по-благоприятна ефективност. По-високите работни температури обаче налагат разработването на по-нови и по-нови композитни стомани, поради което често използваните и използвани smM се появяват в допълнение към CrMo стоманите с W, V, Co, Ni и др.) Също със стомана.
Повечето топлоустойчиви стомани се обработват чрез заваряване. Обаче заваряемостта на тези стомани е проблематична и повечето от тях могат да бъдат заварени само чрез предварително загряване и последващо заваряване. Разбира се, различният състав на стоманите изисква този температуромер предварително. Досега обаче не е известна връзка, която да определя оптималната температура на нагряване за заваряваната стомана, така че потребителят трябва винаги да може да я произвежда.
Според установената практика температурата на предварително загряване на дадена топлоустойчива стомана може да варира в широк диапазон от 100 C 150 ° C, температурният профил от 20 ± 30 ° C в WPS е известен според условията и дебелина на стената.
При анализа на силни и химични повреди се стигна до заключението, че могат да се положат най-големи грижи и грижи за предотвратяване и предотвратяване на пукнатини.
В рамките на нашата изследователска програма в областта на горещо потопяемите стомани показахме, че устойчивостта на пукнатини е свързана с химичния състав на дадената стомана и този ефект е много по-силен от дебелината на стената. Нашата цел беше да определим материална връзка въз основа на научна основа, която е еднакво подходяща както за различните композиционни стомани, така и за гореспоменатия широк диапазон от вътрешни температури.
Критиката на диаграмата на Шефлер [1] даде начална точка за връзката. В feltбrt hiбnyossбgokbуl йs pontatlansбgokbуl изходен lehetхvй vбlt цtvцzцtt на erхsen, lй г edzйsы acйlokban hegesztйs kцzben vйgbemenх процеси стават elemzйse йs kimutathatу на tйny че тези acйlokban на elхmelegнtйsi hхmйrsйkletnek optimбlishoz връзка Н на до 10 ° С csцkkenйse hozzбvetхlegesen 8% - увеличава делът на мартензит образувани в частите на материала, образувани по време на заваряване по време на трансформацията на заваръчния шев и топлопровода.
Анализ и критика на диаграмата на Шефлер
По принцип диаграмата на Шефлер илюстрира взаимодействието между аустенитни и феритообразуващи елементи, както е показано от дебелите линии на Фигура 3 по-долу [2]. Диаграмата показва, че произволно избрана стомана с 12% еквиваленти на хром и 9,5% еквивалент на никел, попада например в зоната на мартензит, но с 6% повече пренос на Ni е напълно херметична. Това е характерен ефект на аустенитните елементи. От друга страна, има много интересен случай на стомана, чийто състав може да се изчисли като Nie = 12% и Cre = 9%, а ако се добави 7,5% хром, образуващият ферит Cr. Това означава, че диаграмата на Шефлер не представя правилно комбинирания ефект на аустенитните и феритообразуващите елементи, тъй като ефект, характерен и за двете групи, но не е взет предвид, има насочен ефект върху стабилизацията на структурата на аустенитната тъкан. Има само едно обяснение за наблюдаваното явление: всички взаимосвързващи елементи намаляват подаването на стомана към топлина.
1. ббра. Съдържание на мартензит в температурата под Ms (1. Steven and Haynes: C 35 acil; 2. Kauhausen: X20 CrMo 12 1 acil)
В съответствие с фигура 1 [3], по време на температурата на Ms, тъканната структура съдържа мартензит, който нараства линейно с температурата днес, приблизително по такъв начин, че температурата на M s -126 ° C премахва цялата тъкан. В предишния пример, 6% Ni или 7,5% Cr свързване намалява температурата на Ms със 126 ° C. От това следва, че 1% Ni свързване намалява температурата Ms със 126/6 = 21 ° C, 1% Cr 126/7,5 = 16,8 ° C.
Ефект на свързващите елементи
Посочените по-горе елементи намаляват температурата M s, така че температурата M s на нелегирани стомани е най-висока. Нека M sC означава тази температура. Според Фигура 2, докато малка промяна в съдържанието на С под 0,07% причинява много голям спад в измерването на Ms h х, промяната е само умерено увеличение от 0,1%.
Фигура 2 не може да бъде вмъкната
2. ббра. Връзка между температурата на Ms и съдържанието на стомана C
Силата на аустенизиращия ефект на всеки химичен елемент се характеризира със степента на намаляване на температурата M s, добавена към стоманата в размер на 1%. При ниско съдържание на въглерод ефектът на въглерода е 30 пъти по-силен, отколкото според изследванията на никел и Орниг [4]. При 0,2% С това съотношение е 15 пъти по-високо.
Температурата на MsC на нелегирани стомани, изразена в ° C, може лесно да бъде изчислена от следните регресионни отношения:
Температурата Ms на легираните стомани, както е споменато във връзка с фигура 1, под 18% от еквивалентите на хром, в зависимост от най-важните легиращи елементи, е както следва:
Съгласно съотношението (4) температурата Ms е функция от вариацията на свързващите концентрации на стоманата. Промяната Ms, принадлежаща към елементарната промяна на независимите променливи, може да бъде получена чрез конгруентно частично диференциране:
След диференциация:
Редукционният ефект M на феритообразуващите елементи е линеен, поради което едновременният им ефект може да бъде изразен чрез следното добре познато уравнение:
Влиянието на Ni и Mn Ms върху температурата също е линейно, промяната на съдържанието на въглерод е малка в сравнение с другите елементи, поради което комбинираният ефект на аустенитните елементи е добре сближен:
Стоманата се счита за аустенитна, ако температурата на M s е под 0 ° C. Като се вземе предвид това условие, за всяка стомана, еквивалентна на хром, сумата може да бъде изразена от уравнение (4).
Точката, дадена от координатите NieB и Cre на стоманата в диаграмата на Шефлер, пада върху линията, ограничена от аустенитното поле. Точка, принадлежаща на което и да е съдържание на въглерод, се намира на линия, успоредна на първата. Тъй като Nie = NieB при 0,1% съдържание на въглерод, ефектът на въглерода може да бъде 30 пъти по-голям от този на никела, Фигура 3 може да бъде построена [5, 6]. Структурата на тъканта на дадена въглеродосъдържаща стомана или заварка е аустенитна само ако точката, съответстваща на нейния състав, пада върху шестоъгълната линия, принадлежаща към даденото съдържание на С.