Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 [ 99 ] 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

ИРИСАДОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ [4]

элементов, %

v-фазы в объемах зерен и стабилизирует структуру для последующей высокотемпературной эксплуатации, но не изменяет морфологию карбидов.

ТАБЛИЦА 21.6

ЖАРОПРОЧНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ

* Аустенитизация 1200 °С 1 ч. воздух.

21.3.3. Жаропрочность соединений

Качественные сварные соединения жаропрочных никелевых сплавов обнаруживают высокие значения жаропрочности и сопротивляемости термической усталости, мало отличающиеся от таковых для основного металла (табл. 21.6).

Раздел 5

- чугуны

Глав а 22. СЕРЫЕ ЧУГУНЫ (Грецкий Ю. Я., Метлицкий В. А.) 22.1. Состав и свойства

22.1.1. Классификация по составу и свойствам

Согласно диаграмме состояния Fe - С, область чугунов охватывает сплавы, содержащие свыше 2,1 % С В процессе кристаллизации н последующего охлаждения чугуна избыточный С выделяется в виде включений графита или карбида Количество графита, форма, размеры и характер распределения его в металлической матрице оказывают существенное влияние на механические свойства чугунов

Нелегированным считают чугун, содержащий до 3,5-4,0 % Si, до 1,5-2,0 % Мп, до 0,3 % Р, до 0,25 % S и до 0,1 % Сг, Ni или Си (порознь). В инзколегироваином чугуне суммарное содержание легирующих элементов (Сг, Ni, Си) обычно не превышает 1,0-1,5%, в среднелегированном оно может достигать 7 %, а в высоколегированном превышает 7-10 %. Добавки сотых и даже тысячных долей процента Mg, N, В считают легирующими (микролегнрование, модифицирование). Классификация чугунов по механическим свойствам указана ниже.

- по твердости ........... НВ

мягкий чугун ........... до 149

средней твердости ......... 149-197

повышенной твердости........ 197-269

твердый .............. >269

- по прочности ........... Og, МПа

обыкновенной прочности....... до 200

повышенной прочности ....... 200-380

высокой прочности ......... >380

- по пластичности.......... б, %

непластичный ........... до 1

малопластичный........... 1-5

пластичный ............ 5-10

повышенной пластичности...... >10

По специальным свойствам чугуны подразделяют на износостойкие, антифрикционные, коррозионностойкие, жаростойкие, немагнитные.

22.1.2. Основные марки, структура и свойства

В боответствии с ГОСТ 1412-85 серые чугуны маркируются буквами СЧ и двухзначными цифрами, обозначающими величину предела прочности металла при растяжении: СЧЮ, СЧ15 -СЧ45, Прочность серого чугуна с пластинчатым графитом, таким образом, находится в пределах 100-450 МПа.

Структура серого чугуна весьма разнообразна и является главным фактором, определяющим его свойства. В ферритных серых чугунах матрица состоит из зереи а-раствора; в перлитных она представляет собой эвтекто-идную смесь а-раствора и карбида; в ферритно-перлитных эти составляющие присутствуют в различных соотношениях Существуют также перлнтно-карбндные, бейнитные, мартенситные и аустенитные чугуиы. Устойчивость аустенита в последних при комнатной температуре достигается высоким комплексным легированием Ni, Мп, Сг и др. Характеризуя структуру матрицы, следует также указать на фосфидную эвтектику в виде изолированных включений или сетки.

Структура чугуна н, следовательно, его свойства во многом определяются скоростью охлаждения. С уменьшением скорости охлаждения увеличиваются графитные включения, укрупняется зерно металлической основы, понижаются прочность и твердость.

Чугун не подчиняется закону Гука и ведет себя как неупругий материал. Временное сопротивление серого чугуна на сжатие примерно в 2-4 раза выше, чем на растяжение. Отношение между прочностью на срез и временным сопротивлением на растяжение составляет 0,75-1,80. Ударная вязкость серого чугуна (на образцах без надреза) из-за пластинчатой формы графита не превышает 10 кДм/м, однако демпфирующая способность велика. Усталостная прочность серого чугуна увеличивается с повышением временного сопротивления при растяжении.

22.2. Свариваемость серых чугунов

Чугун обладает небольшой усадкой, примерно в два раза меньшей, чем сталь. Поэтому вероятность образования трещин в случае больших объемов наплавленного металла в виде чугуна уменьшается. Высокое содержание С в сварочной ванне при этом способствует уменьшению количества цементита и ледебурита в зоне сплавления. Отбел наплавленного чугуна исключается при сварке с нагревом изделия до температуры 600- 700 °С. Последующее охлаждение изделий со скоростью не более 50-100 °С/ч гарантирует отсутствие цементита и мартенсита не только в структуре наплавленного чугуна, но и ЗТВ.

Структура металла илва представляет собой чугун с пластинчатым графитом и матрицей от ферритной (при медленном охлаждении соединения) до перлитной (при ускоренном охлаждении). Обеспечивается идентичность механических, физических и эксплуатационных свойств соединений, аналогичных свойствам свариваемого чугуна.

Создание сварочных материалов, обеспечивающих получение работоспособных соединений чугуна при сварке без подогрева, идет двумя путями. Один путь предусматривает применение цветных металлов (Ni, Си) и их сплавов, которые не образуют стойких карбидов, оставаясь пластичными после наплавки на чугун.