Файл: Антикайн, П. А. Надежность металла паровых котлов и трубопроводов.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 57

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Фосфор т а к ж е является вредной примесью; растворя­ ясь о феррите, резко снижает пластичность, повышает температуру перехода в хрупкое состояние, или иначе — вызывает хладноломкость стали. Это явление наблю­ дается при содержании фосфора свыше 0,1%'. Однако допустить содержание д а ж е 0,05% Р Д л я стали ответст­ венного назначения уже рискованно. При затвердевании слитка фосфоір распределяется в металле пе совсем рав­ номерно. Области слитка с повышенным содержанием фосфора становятся хладноломкими . В мартеновской стали обыкновенного качества допускается не. более 0,045% Р .

В процессе выплавки углеродистой стали из металли­ ческого лома в нее могут попасть никель, хром, медь и другие элементы. Эти примеси ухудшают технологиче­ ские свойства углеродистой стали (в частности, свари­

ваемость), поэтому

их

содержание стараются свести

к минимуму.

 

 

 

 

Углеродистые стали классифицируют по качеству, ко­

торое

определяется

содержанием серы

и фосфора, -спо­

собом

производства

и

постоянством

механических

свойств и химического состава. Чем меньше

содержание

вредных примесей, колебание механических

свойств и

химического состава, тем выше качество стали. Углеро­

дистые

стали

бывают обыкновенного

качества,

качест­

венные и высококачественные.

 

 

 

Стандарты на углеродистую сталь устанавливают

маркировку,

химический состав,

способ

производ­

ства и

раскисления,

механические свойства

и п р а в и л а

приемки.

 

 

 

 

 

Прокат и .поковки

из углеродистой

стали

для

тепло­

механического оборудования электростанций поставляют­ ся по ГОСТ 380-71, 5520-69 и 1050-60*, а фасонное сталь­ ное литье — по ГОСТ 977-65 и по специальным техниче­ ским условиям.

Углеродистая горячекатаная сталь обыкновенного ка­ чества, полученная в мартеновских печах и конвертерах,

поставляется по

ГОСТ 380-71. В этом стандарте сталь

подразделяется

па группы

А, Б и В. Сталь,

поставляе­

мая

с гарантированными

механическими

свойствами,

относится к группе А. Сталь с гарантированным

химиче­

ским

составом — к группе

Б. Сталь группы

В

постав­

ляется с гарантированными

механическими

свойствами

и гарантированным химическим составом.

 

 

7

В группу А входят стали,

маркируемые

от

СтО до

Стб. Номер

марки — это условная

цифра, характеризую ­

ща я ее механические свойства.

 

 

 

 

Стали группы А применяют

для

изготовления

деталей

и элементов

конструкции, не

-проходящих

термической

обработки. Необходимая прочность изделия обеспе­ чивается выбором стали соответствующей марки . Меха­ нические свойства некоторых углеродистых сталей обык­ новенного качества труппы А по ГОСТ 380-71, применяе­

мых в котлостроении, приведены

в табл.

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Механические

свойства некоторых

углеродистых

 

сталей

обыкновенного

качества

 

 

 

 

Относительнее

Диаметр

оправки

 

 

 

Предел

удлинение

55 . %,

при испытании на

Цвет полос

 

не

менее; при

загиб в холод­

Марка стали}

прочности,

при

маркнроп-

толщине,

мм

ном состоянии

 

кгс/мм2

ке

окраской

 

 

 

 

на

180° при тол­

 

до 20

от 20 до 40

щине ДО 20 ДМ!

 

 

 

 

 

 

 

 

Ст2кп

33—42

33

 

32

 

 

 

 

 

Ст2пс

34— 44

32

 

31

 

 

 

Желтый

Ст2сп

34—44

32

 

31

 

 

0

 

 

СтЗкп

37—47

27

 

26

 

 

 

 

 

СтЗпс

38—49

26

 

25

 

0,5

S*

Красный

СтЗсп

38—49

26

 

25

 

 

 

 

 

Ст4кп

41— 52

25

 

24

 

 

 

Черный

Ст4пс

42— 54

24

 

23

 

2 S*

Ст4сп

42—54

24

 

23

 

 

 

 

 

* S—толщина листа пли полосы.

Для сталей группы А ГОСТ 380-71 регламентированы предел прочности, предел текучести и относительное удлинение. Для сталей марок СтО—Ст5 предусмотрено испытание ка холодной загиб (тех­ нологическая проба). Сталь группы А может поставляться трех ка­ тегорий, для которых гарантированы различные комбинации гаран­ тированных показателен прочности и пластичности. Так, сталь, по­ ставляемая по первой категории, должна обладать заданными вели­ чинами предела прочности и относительного удлинения. Сталь, поставляемая по второй категории, должна выдерживать, кроме того, испытание па изгиб в холодном состоянии. Сталь по третьей катего­ рии имеет гарантированные величины всех указанных выше харак­ теристик прочности и пластичности и сверх того гарантируется величина предела текучести.

Для обозначения категории стали к обозначению марки добав­ ляют в конце .номер категории. Например, СтЗпс2: сталь марки 3,

Ç

полуспокойная,

поставляемая по второй

категории. Первая категория

в обозначении

марки не указывается,

например Ст2кп.

Химический состав стали, поставляемой по группе А, сообщается заказчику, но браковочным признаком не является.

Полуспокойная сталь с номерами марок 3 и 5 -производится с обычным и повышенным содержанием марганца. В марке стали буква Г указывает 'повышенное содержание марганца, например СтЗГпс.

Сталь, подвергаемая термической обработке, постав­ ляется по группе Б. Стали этой группы имеют в начале марки букву Б, например БСтЗкп. Номер марки группы Б представляет собой условное число, характеризующее химический состав стали. Стандартом установлены пре­

делы содержания

углерода, марганца, кремния, фосфо­

ра, серы, хрома,

никеля, меди и мышьяка . В зависимо­

сти от того, по каким элементам гарантируется их со­ держание, стали делятся на две категории. В первой

.категории гарантируется содержание всех указанных

элементов, кроме хрома, никеля и меди;

во второй —

всех без

исключения.

 

Д л я

сталей группы В одновременно

гарантируются

химический состав и механические свойства. В начале

обозначения

марки сталей этой группы ставится буква

В, например

ВСт2пс. Сталь

этой

группы выпускается

шести

категорий.

 

 

Д л я

того

чтобы не путать

марки

стали проката в про­

изводстве, при хранении на складах и транспортировке, проводят ее клеймение и цветовую маркировку окраской в виде полос по концам проката или окраской торцов.

Котельные листы из углеродистой стали толщиной от 4 до 60 мм поставляют по ГОСТ 5520-69. Этим стандар­ том предусматривается поставка выплавляемых в мар ­

теновских

печах

сталей 12К, 16К,

18К, 15К и 20К

(буква

К указывает их

основное назначение — котельные

листы,

числа

12,

15 и т. д. показывают

среднее содержание

уг­

лерода

в

сотых

долях процента) . Листы из стали

12К,

16К и

18К поставляются в нормализованном состоянии;

листы

из

стали

15К и 2 0 К — б е з

нормализации .

 

 

В табл. 2 приведены требования по механическим свойствам к широко используемым сталям 15К и 20К.

Механические свойства листов установлены в зависимости от их толщины. Чем толще лист, тем медленнее происходит его охлажде­ ние после прокатки и при термической обработке и тем труднее по­ этому при одном и том же химическом составе обеспечить высокий предел текучести. Требования по относительному удлинению к лис-

9

Таблица 2

Механические свойства и химический состав" котельных листов

стал»

прочности,

не менее

Марка

Предел

кес/мм*,

Предел текучести

Kiel см', не менее

Толщина листа, мм

до 20 21-40 41 —GO

Относитель­ ное удлине­ ние 85, %, не менее

при пределе прочности,

Ударная вязкость

при температуре

20 "С, кгс/см*

Толщина листа, мм

до 20 21-40 42-00

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I5K

38

23

22

21

3S-40

27

Я

7,5

7

 

 

 

 

 

41 —42

20

7

6,5

6

 

 

 

 

 

43-49

25

7

0,5

0

 

 

 

 

 

41—42

20

7

 

 

 

4!

 

24

23

43—44

25

0,5

В

20К

25

48—52

 

 

 

 

1 Серы

il фосфора не более 0,040%

каждого.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение

табл. 2

стали

са

ІС

Загиб в холодном

состоя­

 

 

 

нии на 180° (гі диаметр

 

 

 

опраикн;

а—толщина

 

 

 

образца )

Углерод

Кремний

Марганец

гост

 

 

Толщина

листа,

мм

 

 

 

го

д о 30

30 и выше

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

I5K

rf=0,5a

rf=I,5 а

0,12—0,20

0,15—0,30

0,35—0,05

ГОСТ

»520-09

20К

d = l , 5 a

d=2,5 а

0,16—0,24

0,15—0,30

0,35—0,65

ГОСТ

5520-09

там установлены в зависимости от предела прочности; чем он мень­ ше, тем выше должна быть пластичность.

В сталях для котельных листов по ГОСТ 5520-69 для обеспече­ ния хорошей свариваемости содержание хрома, никеля и меди огра­

ничено не более 0,3%

каждого, а также мышьяка — не более 0,08%.

Для

изготовления

котельных

листов

должны

использоваться

только

вполне доброкачественные

слитки и слябы, так как их дефек­

ты переходят в листы. В соответствии

ГОСТ 5520-69

листы

подвер­

гают

контролю

макроструктуры

на

травленых темп летах

или на

изломах. В листе

не должно быть

видимых

(без применения

увели­

чительных

приборов) расслоений,

скоплений

волосовин

н неметалли­

ческих включений. Допускаются отдельные волосовины длиной не более 15 мм.

Поверхность листов не должна иметь трещин, плен, закатов, пу­ зырен, вкатанной окалины и неметаллических включений. Местные

10

Смотрите также файлы