Файл: Сергеев, А. Б. Вакуумный дуговой переплав конструкционной стали.pdf

Скачать файл (6,79Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 54

Скачиваний: 0

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

20% ум еньш илось	относительное	суж ение и на 30% —
удлинение поперечны х образцов (табл.			49).
С л ед ует при этом отметить, что загрязненность м етал
ла всех опытных	плавок газам и	и	неметаллическими

Р и с 83 В л и я н и е д и а м е т р а с л и т к а В Д П н а св о й ст в а д е ф о р м и р о в а н н о й

с т а л и З О Х З С Н М В Ф в	п р о д о л ь н о м (/) и	п о п ер е чн о м (2)	н а п р а в л е н и и
вклю чениями бы ла	к в о л о к н у д е ф о р м а ц и и		С о д е р ж а
	по сущ еству	одинаковой .

ние кислорода составляло 0,0015— 0,0016% , нем еталличе ских вклю чений, выделенных электролизом , 0,0018— 0,0020% . Только содерж ание азота в слитке диам етром

181

Т а б л и ц а 49

В л и я н и е д и а м е т р а сл и тк а на с в о й с т в а ст а л и З О Х З С Н М В Ф А в д е ф о р м и р о в а н н о м со с т о я н и и

Р а зм е р сл и т к а		V	а т-	б, %	Ф. %	V
(кованой з а г о т о в		к гс / м м -	к г с / м м 5			к г с - м / с м 3
к и ) , мм		к гс / м м -	к г с / м м 5			к г с - м / с м 3
320— (160)		1 8 3 ,9	1 6 5 ,6	11, 0	4 2 ,4	6 ,0
320— (160)
		184,1	1 6 5 ,9	11, 1	3 6 ,5	4 ,8
400	(200)	188,1	1 6 9 ,6	11, 6	3 9 ,2	4 ,9
400	(200)
		1 8 6 ,3	1 6 8 ,2	1 0 ,5	2 5 ,9	4 ,2
460	(230)	1 8 3 ,2	1 6 2 ,8	1 1 , 9	3 9 ,9	3 ,7
460	(230)
		1 7 9 ,2	160,1	7 ,9	2 9 ,0	2 ,7

П р и м е ч а н и е . В ч и сл и т е л е — д а н н ы е д л я п р о д о л ь н ы х о б р а з ц о в , в з н а м е н а т е л е — д л я п о п е р е ч н ы х .

460	мм было несколько н и ж е, чем	в слитке диам етром
320	(0,008 и 0,011% соответственно).	Н е вы явлено р азл и

чия и при м еталлограф и ческой оценке нем еталлических вклю чений — м аксим альны й балл во всех сл у ч а я х не пре

вы ш ал	1,5. Э то означает, что	сниж ение	м еханических
свойств	стали связан о , главны м	о б р азо м ,	с менее бл аго

приятной структурой и усиленной дендритной хим ической

неоднородностью крупного	слитка. В стали типа
З О Х З С Н М В Ф А , легированной	карби дообразую щ и м и эл е

м ентам и, как было п оказан о в отдельном исследовании , вы полненном совм естно с М . Б . Б ал ахо в ск о й , усиление дендритной неоднородности проявляется в увеличении


количества		и разм еров карбидной ф азы . Э т о			ведет	к то
м у,	что при	одинаковом реж и м е термической обработки
сталь из кри сталлизатора диам етром 400 мм					п р о кал и в а
ется	зам етно х у ж е ,		чем из кристалли затора		диам етром
320	м м . В результате зам етно			сн и ж ается	усталостная
прочность м еталла:
	Д и а м е т р с л и т к а , м м . .			320	400
	У с т а л о с т н а я		п р о ч н о сть
	о б р а з ц о в , к гс/ м м 2:
		п р о д о л ь н ы х . . . .		80	62
		п о п е р е ч н ы х . . . .		71	62	сни
Улучш ить п рокали ваем ость				стали и тем	сам ы м

зить вредное влияние повыш енной дендритной неоднород-

182

мости удается при увеличении температуры зак ал ки . Т ак , зак ал к а стали из слитка диам етром 400 мм с тем перату

ры 1020° С вместо обычной 950° С	привела к повыш ению
усталостной прочности с 62 до 75 кгс/см2.
Н а стали 12X2IT4A исследовали влияние на м еханиче
ские свойства и ди ам етра слитка	и силы тока. М еталл
одной и той ж е исходной плавки	переплавляли в кр уг
лом кристаллизаторе диам етром	320 мм	и	в к вад р ат
ном — сечением 4 2 0 X 4 2 0 мм. О бразц ы		для	испытаний

вы резали из заготовок, полученны х деф орм ацией слитков с одинаковой степенью обж ати я.

Увеличение более чем вдвое поперечного сечения слит ка при оптимальном токовом реж им е в этом случае по

сущ еств у не отразилось на свойствах стали (табл .		50).
М о ж н о отметить лиш ь некоторое снижение	показателей
прочности м еталла из крупного слитка.	Т а б л и ц а	50

В л и я н и е д и а м е т р а к р и с т а л л и за т о р а и си л ы т о к а п е р е п л а в а н а м ех ан и ч еск и е св о й с т в а ст а л и 1 2 Х 2 Н 4 А

Д и а м е т р
к р и с т а л	С и л а т о					V к т о
л и з а т о р а	С и л а т о		а т ,	б .%	■ Ф.%	V к т о
(ков ано й	к а , А	к гс / м м а	а т ,	б .%
з а г о т о а к и ),		к гс / м м а	к гс / м м 2
м м
	6000	1 2 3 ,0	113 ,0	12, 6	5 9 ,4	1 4 ,5
320 (130)		1 2 2 ,0	112, 2	1 2 ,4	5 7 ,0	1 0 ,2
320 (130)
	12000	1 2 3 ,0	113 ,0	1 2 ,9	6 2 ,7	1 4 ,3
	12000
		1 2 6 ,8	116, 5	1 0 ,8	4 7 ,8	8 ,3
	9000	119, 1	1 0 9 ,0	12, 9	6 2 ,4	1 7 ,2
	9000
420x420		1 1 9 ,8	1 0 9 ,5	1 1 , 4	5 5 ,9	10, 1
420x420
(200)	12000	1 2 0 ,6	110 ,5	1 3 ,7	6 0 ,8	1 2 ,0
	12000
П р и м е ч а н и е .		119, 7	1 0 6 ,4	9 ,3	3 8 ,0	6 ,0
П р и м е ч а н и е .		В ч и сл и т ел е — д а н н ы е д л я п р о д о л ь н ы х о б р а з ц о в , в з н а
м е н а т е л е — д л я п о п ер е ч н ы х .

Т акой результат не долж ен вызывать удивления, по скольку сталь 12Х 2 Н 4 А отличается от рассмотренной выше З О Х З С Н М В Ф А во-первы х, пониженны м со д ер ж ан и ем углерода и, следовательно, меньш ей степенью ден-

183

дрнтной

неоднородности ,

а во-вторы х,

меньш им

уровнем

прочности, пон и ж аю щ и м

чувствительность

остальны х

свойств

стали

к влиянию структуры и др уги х

ф акторов.

О д н ак о ,

близость пластических свойств

м еталла

ііз

р а з

ных

слитков,

полученного при оптим альны х

р еж и м ах ,

wor

ПЗ / g

■ ?

резко контрастирует

12Х2НЧА

90 -

зам етны м

их

сн и

ьохнгемА

ж ением

в сл у ч ае пе

реплава

на

повы

ш енны х

токах;

для

слитка

диам етром

320 мм сниж ение по

казателей п ласти ч

ности и

вязкости на

поперечны х

о б р а з

ц а х

составило

16—

20% , а для слитка

сечением

4 2 0 X 4 2 0

мм — 20— 40 % . В ц е

5,2

6.5

8,0

5,2

6,5

8,0

лом

эти данны е

по

Силатопа,nA

зволяю т

подчерк

нуть, что при отно

уРситса.л о84.с т нВу люи япнриоеч нсио стл ыь стт оаклаи пI2е рXе2пHл4аAв—а ВнаД

сительно

небольш ом

изменении

ди сп ер

4..............................0 Х Н 2 С М А- Б Д :

сности

структуры ,

— п р о д о л ь н ы е

о б р а з ц ы ;

2 - - п о п ер е ч н ы е

предопределяем ом

о б р а з ц ы

увеличением

ди ам ет

свойства

низкоуглеродистой

ра кри сталли затора,

конструкционной

стали

з а

траги ваю тся

гораздо меньш ей

степени, чем при пере

ходе

к структуре, напом инаю щ ей

обычный слиток и по

лучаем ой при чрезм ерном повыш ении

силы

тока.

Д ополнительное исследование

зависим ости

свойств

м еталла

разны м

уровнем

прочности

от

электриче

ского

реж и м а

было

проведено

на

стал я х

1 2 Х 2 Н 4 А

и 4 0 Х Н 2 С М А ,

переплавленны х в

кристаллизаторе д и а

метром 320 м м . С и л а тока на разны х п л ав к ах составляла

5,2; 6,5 и 8,0 к А .

В этом интервале силы тока м еханические свойства обеих м ар ок стали м еняю тся м ало (табл . 51). Н а б л ю д а

ется сл аб о вы раж ен н ая экстрем альн ая	зави сим ость от
силы тока ударной вязкости поперечны х	образцов :	м а к
сим альны е значения отвечаю т средней силе тока 6,5		к А .
Аналогичны м образом вы глядит так ж е	изменение устэ-

184

лостной прочности стали				1 2 Х 2 Н 4 А (поперечные о б р аз
ц ы ),	подвергнутой зак ал ке			с низким отпуском (рис. 84),
тогда	к ак	для стали	4 0 Х Н 2 С М А			максим альны й п о к аза
тель отвечает сам ой			низкой силе тока — 5,2 к А . Н е обн а
р уж ен о сниж ения усталостной					прочности		при м иним аль
ном токе		и на стали	12 Х 2 Н 4 А		в упрочненном путем ц е
ментации С		состоянии:		5 ,2		6 ,5	8 ,0
		и л а т о к а , к А . . .
	П р е д е л у с т а л о с т и о б
	р а з ц о в , к гс / м м 2:
		п р о д о л ь н ы х . . .		112		115	П О
		п о п ер еч н ы х . . .			93	90	—

Н е следует рассм атривать такую к аж ущ у ю ся								«нечув
ствительность»			исследованны х свойств			стали к		реж и м у
п ер еп лава, как признак				того, что этот реж им				м ож ет
варьироваться			в ш ироких	пределах. В о -первы х,				и сам о
явление	постоянства свойств н аблю далось						лишТ а бьл ви цотноа 51-
			В л и я н и е си л ы т о к а п е р е п л а в а
на	м ех ан и ч еск и е с в о й с т в а ст а л и				1 2 Х 2 Н 4 А	и	4 0 Х Н 2 С М А
С т а л ь		С и л а		Т>	б .%		ф .%	Н'
		т о к а ,	к г с / м м 3	к г с / м м 2
		к А						м / см 3
		5 ,2	130	112	1 3 ,6		0 1 , 3	1 1 , 9
			130	112	11, 7		4 9 ,0	6 ,3

1 2 Х 2 Н 4 А		6 ,5	131	112	1 3 ,3		5 7 ,0	1 1 , 2
			130	111	9 , 6		4 1 , 3	6 ,9 7

		8 ,0	132	113	14, 6		6 2 ,0	9 ,3
			132	114	11, 6		4 0 ,0	5 ,5

		5 ,2	202	163	11, 7		4 1 , 7	6 , 4
			201	165	9 ,7 5		2 8 ,0	4 ,2 8

		6 ,5	200	163	11, 0		3 4 ,0	5 ,8
4 0 Х Н 2 С М А			201	162	1 0 ,0		3 0 ,0	5 ,3 8


		8 ,0	203	164	10, 7		3 5 ,7	6 ,2
			201	163	9 ,3		3 0 ,0	4 ,8 3
П р и м е ч а н и е .
			В ч и сл и т е л е — д а н н ы е д л я п р о д о л ь н ы х о б р а з ц о в , в з н а -
м е н а т е л е — д л я п о п е р е ч н ы х .

185

сптельно узком ди апазон е силы fo n a , а во-вторы х, при веденные данны е не охваты ваю т всего м ногообразия у с ловий сл уж бы м еталла в детал ях маш ин н конструкциях. П о эт ом у для полной,оценки влияния отдельны х ф акторов необходим о ком плексное изучение качества , вклю чаю щ ее

целый	ряд	специальны х испы таний.				О б эф ф ективности
такого	подхода		свидетельствую т		результаты дополни
тельного исследования				[101] отдельны х свойств стали
1 2 Х 2 Н 4 А и 4 0 Х Н 2 С М А				описанны х вы ш е плавок . Т а к ,			н а
прим ер, с увеличением силы тока в ди ап азон е 5,2— 8,0							к А
обн ар уж и вается			непреры вное сниж ение хладостойкости
стали	обеих	м арок , зам етно ум еньш ается временное					со
противление		разр ы ву		образцов	с	толщ иной стали
4 0 Х И 2 С М А .

И зл ож ен н ы е результаты в целом представляю т собой лиш ь эскиз к общ ей слож ной картине влияния ди ам етра слитка II реж и м а В Д П на свойства конструкционной ст а


ли. М о ж н о сделать вы вод о том ,		что диам етр слитка в
больш ей степени сказы вается на		свойствах	стали , леги
рованной кар би дообр азую щ п м п элем ентам и ,			что и реж им
переплава	влияет относительно сл аб о , если		только он не
вы зы вает	грубы х наруш ений однородности		м акр о стр ук
туры , сти раю щ и х грань м еж д у слитком В Д П			и обы чны м ,

отлитым в и злож ницу. В связи с этим представляет так ж е интерес изучение свойств м еталла со специф ической не однородностью структуры некоторы х видов, характерной для слитков В Д П .

Т ак ое	исследование бы ло, в частности , вы полнено	на
сл и тках	сталей 1 2 Х 2 Н 4 А и 4 0 Х Н 2 С М А . О к а за л о сь ,	что
сталь 1 2	Х 2 Н 4 А д а ж е с грубой пятнистой ликвацией им е
ет такие	ж е м еханические свойства, как и сталь без	д е

ф екта, в то врем я как показатели пластичности и вязкости поперечны х образцов стали 4 0 X IT 2 C M A под влиянием пятнистой ликвации снизились на 45 — 7 5 % . К а к и ран ь ш е, это сниж ение н абл ю дал ось лиш ь при вы соком уровне


предела прочности (около 200			кгс/мм2) . П о сл е				терм иче
ской обработки этой ж е стали			на пониж енную				прочность
(ств = 105 -М 07		кгс/мм 2) пятнистая		ликвация			на те ж е
характеристики почти не вл и ял а.						ликвацией в
Н а	обеих стал ях образцы		с пятнистой
низкоотпущ ениом состоянии имели				несколько			меньш ую
(до 10%) усталостн ую прочность.				О д н ак о		и	при	этих
испы таниях после терм ообработки				на	пониженны й			у р о
вень	прочности	влияние деф екта		не	обн ар уж и вается .

186

Смотрите также файлы

Скуратович, В. Н. Прибыль и рентабельность - экономические рычаги интенсификации производства.pdf

Смирнов, В. И. Ледовые условия плавания судов в водах Канадско-Аляскинской Арктики.pdf

Сосненко, М. Н. Развитие литейного производства.pdf

Станки с программным управлением..pdf

Строительство ирригационных каналов и котлованов взрывами на выброс..pdf

Файл: Сергеев, А. Б. Вакуумный дуговой переплав конструкционной стали.pdf

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно