Влияние раскислителей и примесей на литую структуру и свойства хромоникельмолибденовых сталей и выбор методов управления качеством крупных слитков для поковок

• Автор: Макарычева, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Влияние примесных и технологических элементов на качество и свойства

конструкционных хромоникельмолибденовых сталей.

1.1 Влияние состава расплава на затвердевание и свойства хромоникельмолибденовых сталей.

1.2 Образование сульфидов и свойства металла.

1.3 Выводы.

2 Методика проведения работы.

2.1 Методика проведения лабораторных исследований.

2.2 Методика исследования промышленного металла.

2.3 Выводы
3 Исследование влияния примесных фосфора и серы и технологических
кремния, алюминия, марганца элементов на литую структуру и свойства конструкционной хромоникельмолибденовой стали.
3.1 Исследование влияния примесных фосфора и серы и технологических кремния, алюминия, марганца на литую структуру конструкционной хромоникельмолибденовой стали
3.2 Влияние серы, кремния и марганца на морфологию сульфидных включений в стали ХНЗМФА.
3.3. Влияние кремния, алюминия, фосфора и марганца на механические
свойства стали ХНЗМФА.
3.4 Выводы .
4 Управление качеством и свойствами поковок из крупных слитков для
энергомашиностроения технологическими методами рафинирования и раскисления
Общие выводы.
Список литературных источников


Гликман с сотрудниками, исследуя бинарные Ре-Р спла-вы [], установили, что в чистом карбонильном железе, содержащем менее 0,% марганца, хрома, никеля; менее 0,% кремния и молибдена; менее 0,2% сурьмы, мышьяка и олова (в сумме); 0,3-0,4% углерода, при продолжительном отжиге в а-области повышение содержания фосфора с 0,1 до 0,8% приводит к хорошо выраженному охрупчиванию в интервале температур 0-0°С. Но в тоже время в сплавах с 0,1 и 0,2% фосфора при всех температурах охрупчиваюшей обработки отпускная хрупкость не развивалась. Аналогичным образом влияют фосфор и его аналоги (сурьма, мышьяк, олово) на развитие отпускной хрупкости в более сложных по составу легированных конструкционных сталей. Так при исследовании отпускной хрупкости, развивающейся в результате замедленного охлаждения хромомарганцевой стали типа ХГ (0,% С; 0,% Бц 1,1% Сг; 0,8% Мп; при концентрациях сурьмы, мышьяка и олова около 0,1%) установлено [] резкое повышение степени охрупчивания в широком диапазоне скоростей охлаждения (0,- °С/мин) при повышении содержания фосфора в стали с 0,7 до 0,6%. При скорости охлаждения 0,°С/мин сдвиг температуры хрупковязкого перехода ДТк в результате охрупчивания возрастает от °С для стали с 0,7% Р до 0°С для стали с 0,6% Р. Таков же характер влияния фосфора на охрупчивание при медленном охлаждении и для более легированной Сг-№-Мо-У стали Х2НМФА []. Сталь с 0,3% Р не обнаруживает никаких признаков охрупчивания во всем интервале скоростей охлаждения, в то время как в стали с 0,0% Р отпускная хрупкость развивается в значительной степени, и при скорости охлаждения 0, - 0, °С/мин повышение температуры хрупко-вязкого перехода достигает -°С, а при изотермической выдержке длительностью ч при температурах 0 -0°С ~ °С. При уменьшении содержания фосфора с 0,7 до 0,6% температура хрупко-вязкого перехода высокопрочной стали $1 Е0 (0,% С; 0,% ; 0,9% Мп; 0,6% Сг; 0,5% Мо) снижается на °С [4]. Благоприятное воздействие низких содержаний фосфора было установлено по изменению вязкости свариваемой конструкционной стали МпМоМ5, а также конструкционной стали ХН9 (рис. Заметное повышение работы удара и вязкости разрушения имеет место в плавках этого сорта стали с содержанием фосфора менее 0,6% [, ]. Исследование влияния серы, фосфора, мышьяка, олова и сурьмы на комплекс свойств хромоникельмолибденовых сталей (Х1Н1МФА, Х2НМФА) [8 показало, что повышение содержания фосфора, серы, сурьмы и олова снижает ударную вязкость и повышает температуру хрупко-вязкого перехода. Рисунок 1. Аналогичные результаты были получены при исследовании вязкости разрушения стали Х1М1ФА (рис. Основной причиной развития отпускной хрупкости в сталях считается сегрегация примесей по границам зерен, приводящая к интеркристаллитному разрушению вследствие межзеренной когезии. Однако при этом следует обратить внимание на то, что при относительно низком содержании примесных элементов, например, фосфора ниже 0,5% охру пчиваюшего влияния не наблюдали. Многими исследователями [-] отмечается, что повышение температуры хрупко-вязкого перехода, которое характеризует степень охрупчивания, пропорционально повышению концентрации охрупчивающей примеси на границах зерен Сг (рис. В работах [, ] было установлено, что в хромоникельмолибденовьгх сталях Бб (0,% С; 0,7% Мл; 1,4% Сг; 1,4% N4; 0,2% Мо), $5 (0,4% С, 0,7% Мп; 1% Сг; 0,% Мо) и Х2НМФА количество сегрегированного фосфора достиг ает порогового уровня при 0,0-0,5% и в дальнейшем при повышении содержания фосфора увеличивается очень незначительно. Рисунок 1. Рисунок 1. Эрхарт и др. ЩР1, (1. Т - температура, К. Это соотношение выведено для сплавов с 0,3 - 0,% Р и для температур в диапазоне 0-0°С. На рис. С для двойных Ре - Р сплавов. Ь'Ье 1Р. Рисунок 1. Следует отметить линейную зависимость концентрации фосфора по границам зерен от общего содержания фосфора. Что касается долевого распределения, то при 0,0-0,5% фосфора происходит насыщение границ зерен и доля фосфора, сегрегирующего на границы изменяется незначительно. Вывода данного расчета хороню согласуются с результатами, полученными в [, ].