Файл: Балицкий А.В. Технология изготовления вакуумной аппаратуры.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 565
Скачиваний: 2
обладают значительно большей механической прочно стью, чем стали типа Х18Н10, что делает их особенно пригодными для изготовления сильно нагруженных де талей, как, например, стягивающие болты прогреваемых высоковакуумиых соединений. Однако эти стали явля
ются немагнитными не в такой степени, как стали марок Х18Н10Т и 0Х18Н10Т. С пони жением содержания углерода ниже 0,04%' (сталь 00Х18Н10)
аустенитная сталь также при обретает слабую магнитность.
|
|
|
После вакуумного |
пере |
|
|
|
|
плава (индукционного или ду |
||
|
|
|
гового) металл становится поч |
||
|
|
|
ти свободным от различных не |
||
Рис. 2-1. Схема электро |
металлических |
включений, в |
|||
значительной |
мере обезгажи- |
||||
шлакового переплава стали. |
вается, а следовательно, ста |
||||
1 — расходуемый электрод; 2 — |
|||||
шлаковая |
ванна; |
3 — капли |
новится и более плотным, |
газо |
|
электродного металла; |
4 — рас |
непроницаемым, более одно |
|||
плавленный |
металл; |
5 — осты |
|||
вающий |
металл; |
6 — водо |
родным по всей толщине, |
луч |
|
охлаждаемый кристаллизатор. |
ше сваривается и обрабатыва |
||||
|
|
|
ется. То же самое можно сказать и о сталях электрошлакового переплава. По данным института нм. Патона [Л. 6] застывание слитка при электрошлаковом перепла ве (рис. 2-1) идет снизу вверх, благодаря чему слиток получается свободным от усадочных раковин, осевой рых лости и большей части неметаллических включений. На личие постоянной жидкой тазопоглощающей шлаковой ванны на поверхности расплавленного ванным способом металла приводит к значительному обезгаживанию по следнего.
По тем же данным плотность стали марки 1Х18Н9Т в результате электрошлакового переплава возрастает приблизительно на 1,2%. Загрязненность стали марки 0Х18Н9 снижалась по оксидным включениям почти в 3 раза, по силикатам — в 1,5 раза. Содержание газов
втой же стали оказалось по кислороду в 1,5 раза, по азоту почти в 3 раза, но водороду на 23% меньше, чем
висходном металле обычной плавки.
Наилучщие результаты получаются при вакуумной плавке стали, предварительно переплавленной электрошлаковым методом, а также при двойной вакуумной
22
плавке. Стали аустенитного класса для вакуумных Це лей нельзя сваривать ацетиленовой сваркой, так как, науглероживаясь, аустенитная сталь теряет свои анти коррозионные свойства.
В табл. 2-1—2-4 приведены состав и свойства нержа веющих сталей.
Сплавы на железо-никелевой и никелевой основе.
ГОСТ 5632-61 относит к их числу сплавы, имеющие ос новной структурой твердый раствор хрома и других ле гирующих элементов в железоникелевой (сумма железа и никеля более 65% при отношении железа к никелю приблизительно 1,5:1) основе или в никелевой основе, где содержание никеля составляет не менее 55%.
Для вакуумной техники из них особенно интересны сплавы типа ХН78Т (ЭИ435), устойчивые в аппаратах для йодидных процессов, сплавы типа ХН75МБТЮ (314602), применяющиеся в особо ответственных свар ных конструкциях для сверхвысокого вакуума, где тре буется обезгаживание или работа при высоких темпера турах (в некоторых случаях может быть заменен спла вом ХН38ВТ), и сплавы типа Н36ХТЮ (ЭИ702), иногда с присадкой молибдена, дисперсионно твердеющие, при меняемые для изготовления упругих элементов, работа ющих при температурах до 600°С.
В табл. 2-5—2-7 'приведены химический состав и свойства этих сплавов.
Часто упоминаемые в иностранных каталогах, патен тах и статьях американские марки нержавеющей стали 302 (30302) и 305 (30305) довольно близко соответст вуют отечественной марке Х18Н10Т, а американская сталь марки 304 также близко соответствует отечествен ной стали марки 0X18Н1 ОТ.
Сплав марки ЭИ-437Б рекомендуется для изготовле ния пружин, работающих при температурах 400—500 °С. Допустимые напряжения для пружин из этого материа ла приведены в табл. 2-8.
Сплав марки ЭИ-828 предназначается для изготов ления пружин, работающих при еще более высоких тем пературах— 700—750 °С. Этот сплав сохраняет упру гость при указанных температурах при работе в течение
100 ч с напряжением до 45 кгс/мм2, от |
100 до 1 000 ч |
с напряжением до 35 кгс/мм2 и свыше |
1 000 ч — с на |
пряжением до 25 кгс/мм2. Сплав марки ЭИ-460 рекомен дован для пружин, работающих не только в нагретом
23
Таблица 2-Р
Химический состав нержавеющей стали некоторых марок
|
Углерод болеене |
Кремний болеене |
|
Содержание элементов, |
массовая концентрация, % |
|
неСера более |
Фосфорне более |
|||
Марка стали |
Марганец |
Хром |
Никель |
Титан |
Ниобий |
Железо |
|||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
00Х 18Н 10 |
0 ,0 4 |
0 ,8 0 1,00 — 2 ,0 0 |
17,0 — 19,0 |
9 ,0 — 11,0 |
— |
— |
Основа |
0,020 |
0,036 |
||
(ЭИ842) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0Х 18Н 10Т |
0,0 8 |
0 ,8 0 1,0 0 — 2 ,0 0 |
17,0 — 19,0 |
9 ,0 — 11,0 |
5 Х (С — 0 ,6 ) |
— |
я |
0,020 |
0,035 |
||
(ЭИ914) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Х 18Н 10Т |
0,1 2 |
0 ,8 0 1 ,0 0 — 2,0 0 |
17,0 — 19,0 |
9 ,0 — 11,0 |
(С — 0 ,0 2 )Х |
— |
я |
0,020 |
0 .035 |
||
(1Х 18Н 9Т, |
|
|
|
|
|
Х 5 - Я ),7 |
|
|
|
|
ЭЯ1Т)
Прочие
элементы
—
—
—
0Х 18Н 12Б |
0 ,0 8 |
0,8 0 |
1,0 0 —2 ,0 0 |
17,0 — 19,0 |
11,0— 13,0 |
— |
8 -C -f- |
я |
0,020 |
0,035 |
— |
|
(Х 18 Н П Б ; |
|
|
|
|
|
|
|
1,2 |
|
|
|
|
ЭИ402) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Х17Г9АН 4 |
0 ,1 2 |
0 ,8 0 |
8 ,0 — 10,5 |
16,0 — 18,0 |
3 ,5 0 — 4 ,5 0 |
— |
— |
» |
0,0 2 0 |
0,035 |
Азот |
|
(ЭИ8.78) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,15— 0,25. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Х 14Г14НЗТ |
0 ,1 0 |
0,8 0 |
1 3 ,0 — 15,0 |
13 ,0 — 15,0 |
2 ,5 0 — 3 .5 0 |
(С — 0 ,0 2 )Х |
- — |
” |
0,0 2 0 |
0,035 |
— |
|
(ЭИ711) |
|
|
|
|
|
|
Х 5 Н -0 .6 |
|
|
|
|
|
1Х21Н5Т |
0 ,1 4 |
0,8 0 |
Н е |
более |
2 0 ,0 — 22 ,0 |
4 ,8 0 —5 ,8 0 |
(С — 0 ,0 2 )Х |
— |
0 |
0,025 |
0,035 |
— |
(ЭИ811) |
|
|
|
0,8 0 |
|
|
Х 5 -Н 0 .8 |
|
|
|
|
|
Х28АН |
0 ,1 5 |
1,00 |
Н е |
более |
2 5 ,0 — 28 ,0 |
1,0 0 — 1,70 |
— |
— |
я |
0,025 |
0,035 |
Азот |
(ЭИ657) |
|
|
|
1,50 |
|
|
|
|
|
|
|
0,18—0,25. |
П р и м е ч а н и е . С—количество углерода
Таблица 2-2
Механические свойства тонколистовой стали некоторых марок
Марка стали
‘00X18Н10
0Х18Н10Т
Х18Н10Т 0Х18Н12Б
Х17Г9АН4
Х14Г14НЗТ
1Х21Н5Т
Х28АН
0Х18Н10
|
|
|
Термически обработанная1сталь |
|
|
Нагартованная сталь |
|
||
Рекомендуемый режим термической обработки |
Временное |
Относнтель- |
Состояние металла |
Временное |
Относнтель- |
||||
сопротивление, |
ное удли |
сопротивление, |
ное удли |
||||||
|
|
|
|
кгс/мм2 |
нение, |
% |
|
кгс/лш2 |
нение, % |
Закалка при |
1 050—1080 °С, охлажде |
50 |
45 |
|
— |
— |
- |
||
ние в воде |
|
|
|
|
|
|
|
||
Закалка при 1050—1080 °С, охлажде |
52 |
40 |
|
— |
— |
— |
|||
ние в воде или на воздухе |
|
|
|
|
|
|
|||
То же |
|
|
54 |
40 |
|
— |
— |
— |
|
■ |
я |
|
|
54 |
40 |
|
— |
— |
— |
Я |
Я |
|
|
70 |
40 |
|
Нагартованное |
100 |
20 |
Закалка при |
1 050—1080 °С, охлажде |
70 |
35 |
|
Я |
100 |
20 |
||
ние в воде |
|
|
|
|
|
|
|
||
Закалка при 950—1050 °С, охлаждение |
65 |
18 |
|
— |
— |
— |
|||
в воде или на воздухе |
|
|
|
|
|
|
|||
Закалка |
при |
850—950 °С, охлаждение |
54 |
17 |
|
— |
— |
— |
|
в воде или на воздухе |
|
|
|
|
|
|
|||
Закалка |
при |
1 050—1 080 °С, охлажде |
52 |
45 |
|
Полунагарто- |
79—95 |
25 |
|
ние в |
воде |
|
|
|
|
ванное |
|
|
<чЭ |
Таблица 2-3 |
•О) |
Механические свойства сортовой стали
Марка стали
00Х18Н10
0Х18Н10Т
XI8HI0T
0Х18Н12Б
Х17Г9АН4
JX14ri4H3T
1Х21Н5Т
|
|
Термически ооработанная сталь |
|
|
Нагартованная сталь |
|
||||
|
|
|
|
Механические свойства |
|
Механические свойства |
||||
Рекомендуемый режим |
Временное |
Предел |
Относи- |
Состояние |
BpeSieHHoe |
Предел |
Относи- |
|||
термической обработки |
сопротнв- |
тельное |
металла |
сопротнв- |
тельное |
|||||
|
|
|
|
ленне, |
кгс/мм2 |
удлинение, |
|
ленне, |
кгс/мма |
удлинение, |
|
|
|
|
кгс/мм* |
% |
|
кгс/мма |
% |
||
Закалка при |
1050—1 100 °С, |
45 |
16 |
40 |
|
|
|
|
||
охлаждение на воздухе, в |
|
|
|
|
|
|
|
|||
масле или в воде |
50 |
20 |
|
|
|
|
|
|||
Закалка при |
1 050—1 100 °С, |
40 |
— |
— |
— |
— |
||||
охлаждение |
на |
воздухе, |
|
|
|
|
|
|
|
|
в масле или в воде] |
52 |
|
40 |
|
|
|
|
|||
Закалка при 1050—1 100 °С, |
20 |
— |
— |
— |
— |
|||||
охлаждение |
на |
воздухе |
|
|
|
|
|
|
|
|
или в воде |
|
|
|
50 |
18 |
40 |
— |
— |
|
— |
То же |
|
|
|
— |
||||||
Закалка при |
1050—1 100 °С, |
70 |
35 |
40 |
Нагартован- |
120 |
95 |
10 |
||
охлаждение |
на |
воздухе, |
|
|
|
ное с обжа- |
|
|
|
|
в масле или в воде |
|
|
|
тием 30% |
|
|
|
|||
Закалка при |
1000—1080 °С, |
60 |
25 |
35 |
Нагартован- |
100 |
80 |
20 |
||
охлаждение на |
воздухе, в |
|
|
|
ное |
|
|
|
||
масле или в |
воде |
|
|
20 |
— |
|
— |
|
||
Закалка при |
|
950—1050 ° С, |
60 |
35 |
— |
— |
охлаждение на воздухе
Физические и технологические свойства нержавеющей стали некоторых марок
Температурный коэффициент линейного рас ширения, 1/°СХЮв, при температурах, °С
Марка стали
100 |
200 |
300 |
400 |
600 |
800 |
Темпера тура нача ла интенсивного окалииообразования на воздухе, °С
Коэффициент теплопровод Коррозионная
ности, стойкость
кал}{сМ‘Сек>сС)
Таблица 2-4
Темпера Магннтнссть тура ковки»
°С
00X18HI0 |
16,0 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
0,04 (20 °С) |
0Х18Н10Т |
|
|
|
|
|
|
800 |
|
(ЭИ914) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Х18Н10Т |
15,95 |
|
17,32 |
18,74 |
21,23 |
25,59 |
800 |
0,053 (20 вС), |
(ЭЯ IT) |
|
|
|
|
|
|
|
0,066 (800 °С) |
0Х18Н12Б |
|
|
|
|
|
|
|
0,038 (20° С) |
(ЭИ402) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Х17Г9АН4 |
11,0 |
15,9 |
17,3 |
18,7 |
21,2 |
|
|
|
(ЭИ878) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Высокое сопро тивление межкристаллитной коррозии Повышенное сопротивление межкристаллитной коррозии Удовлетвори тельное сопро тивление межкристаллитной коррозии Устойчива против окисле ния при темпе ратуре до
900 °С
В закален — ном состоя нии немаг
нитная То же
»я
»я
Немагнитная 8 5 0 -
—1 150-