Файл: Похмурский, В. И. Коррозионно-усталостная прочность сталей и методы ее повышения.pdf

П р и м е ч а в [ и е. Мо содер)-кится только в стали 45М (0,93%), V — в стали 45Ф (1,2%).

л е н н ой взаимосвязи между пределом прочности, пределом вынос­ ливости и коррозионной выносливости не обнаружено.

Комплексное легирование марганцем (0,9—1,2%) и вольфра­ мом (0,1—1,2%) стали ШХ15 способствует повышению ее зака­ ливаемости, заметно улучшает теплостойкость, плотность, приво­ дит к существенному повышению усталостной прочности в воздухе и коррозионной стойкости в серной кислоте, но практически не оказывает влияния на коррозионно-усталостную прочность стали в 3%-ном растворе NaCl [55]. Н е зависимо от комплексного леги­

в коррозионной среде, имитирующей морскую воду (около 6 кГ 1мм2 при N = 5 X 107 циклов).

вания на коррозионно-усталостную прочность этих сталей [89]. Условный предел коррозионной выносливости при базе 5 X 107

50 мм, гораздо точнее характеризуют выносливость металла круп ­ ных деталей, чем испытания малых образцов, все же величину предела усталости (10 кГ/мм2), полученную на базе 5 X 107 цик -

лов н а г р у ж е н и я , нельзя считать как абсолютное значение напря ­ ж е н и я , при котором гребные валы не будут разрушаться . Это объясняется тем, что база испытаний как во времени, так и по числу циклов н а г р у ж е н и я была значительно меньшей, чем база эксплуатации натурных валопроводов. Таким образом, подтверж­ ден вывод, что преимущества сталей повышенных категорий проч­

ных пределов коррозионной усталости, а во-вторых, в интервале температур отпуска 20—600° С (через каждые 50° С) коррозион- но-усталостная прочность гладких образцов монотонно увеличи­ вается.

Коррозионно-усталостная прочность образцов из сталей 40У, 2 0 Х Н , 15НМ и 36М17, используемых для изготовления глубиннонасосных штанг, исследована в (189]. В качестве коррозионной среды применялись 3%-ный раствор NaCl, а т а к ж е 0,1%-ны'[ ра­ створ H 2 S 0 4 , имитирующие до некоторой степени по агрессивности пластовые жидкости Ишимбаевского месторождения, где концент­ рация H 2 S может достигать 450—500 мг/л и выше. Испытания

Химический состав нержавеющих сталей, %

Пр и м е ч а н и е . В стали 2X13 содержится 0,11% Си.

проводились при чистом изгибе с вращением образцов диаметром 7,52 мм при частоте 5000 об/мин. Результаты исследования по­ казали существенное изменение выносливости сталей под воздей­ ствием коррозионных сред, особенно под воздействием водородсодержащей среды, где при базе около 106 циклов нагружения наблюдается катастрофическое снижение выносливости, что мож­ но объяснить проявлением водородной усталости. Существенных преимуществ степени легирования с точки зрения изменения кор­ розионной выносливости также не выявлено. Несмотря на то что нержавеющие стали используются, в основном, для работы в раз ­ личных коррозионных средах, их коррозионно-усталостная проч­ ность изучена меньше, чем углеродистых и низколегированных сталей. Первые результаты по исследованию коррозионной вы­ носливости нержавеющих сталей приводятся в работах [26, 219— 222, 242 и др. ] . Из этих данных следовало, что нержавеющие стали

имеют высокую коррозионно-усталостную прочность в парах воды,

усталостному разрушению стали, содержащие хром, никель и дру­ гие элементы.

Склонность аустенитных сталей типа 1Х18Н9 к с н и ж е н и ю усталостной прочности при воздействии морской воды зависит от их структурного состояния [29]. Условный предел коррозион- но-усталостной прочности аустенизированной стали, охлажденной в воде до 1050—1070° С, снижается несколько меньше (примерно на 20—25%), чем той же стали, подвергнутой отпуску при 650°С (35%). Аустенизированная литая сталь хуже сопротивляется коррозионно-усталостному разрушению в 3%-ном растворе NaCl, чем к о в а н а я аустенизированная, что объясняется благоприятным влиянием ковки на уменьшение внутрикристаллической ликвации .

To обстоятельство, что сталь 1Х18Н9 после отпуска 650° С склонна к межкристаллитной коррозии, а коррозионно-усталост-

переплавом (ЭШП) нержавеющих сталей 2X13, 1Х12Н2ВМФ, 1Х12Н2МВФБА, 15Х16Н2М, Х17, Х 1 7 Н 2 , Х17Н5МЗ и других (табл. 7) на их выносливость. Стали 2X13, 1Х12Н2ВМФ, 1Х12Н2МВФБА закаливали и отпускали на две ступени прочности (табл. 8) о в = 120—130 кГЫм2' ж ов = 95—120 кГ/мм2.