Способ термической обработки сварных соединений из аустенитных коррозионностойких сталей

 

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ АУСТЕНИТНЫХ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ, включающий аустенизацию сварных соединений, обработку холодом в жидком азоте, отличающийся тем, что, с целью улучшения механических свойств и увеличения стойкости против коррозионного растрескивания, обработку холодом ведут многократно с отогревом после каждого цикла охлаждения до (-40)-(-20)с, затем нагревают до 650-700 Сие этой температуры охлаждают на воздухе до комнатной температуры . (Л 05 оа Од to BpSMflf f, мин Фм,1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51НС 21 D 9 50 фД РДР 21rg г

131

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вйъ.. а н аторскоьЮ СвидятальСтвМ

°

Ь л з ф фе

Cb

ОО

С5

Ю, Ю

Время, t, сии

ФигЛ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3677982/22-02 (22) 21. 12.83 (46) 23.07.85. Бюл. Р 27 (72) В.В. Коровайченко и Ю.Н. Коровайченко (71) Кировоградское высшее летное учи лище гражданской авиации (53) 621.785.79(088.8) (56) Земзин В.И., Шрон P.З. Термическая обработка и свойства сварных соединений. Л., "Машиностроение", 1978, с. 226-228.

Авторское свидетельство СССР

Р 834156, кл. С 21 D 1/78, 1981, „„Я0„„1168620 А (54)(57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ АУСТЕНИТНЫХ

КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ, включающий аустенизацию сварных соединений, обработку холодом в жидком азоте, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью улучшения механических свойств и увеличения стойкости против коррозионного растрескивания, обработку холодом ведут многократно с отогревом после каждого цикла охлаждения до (-40)-(-20) С, затем нагревают до

650-700 С и с этой температуры охлаждают на воздухе до комнатной температуры.

1168620

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к способам термической обработки сварных соединений.

Цель изобретения — улучшение механических свойств сварных соединений и увеличение стойкости против коррозионного растрескивания.

На фиг. I дана зависимость размера зерна от времени циклической обработки холодом; на фиг.2 — зависимость количества циклов обработки от содержания углерода; на фиг.З вЂ” зависимость количества циклов от содержания легирующих элементов; на фиг.4 — зависимость ударной вязкости от количества циклов обработки холодом.

Ф

Предлагаемый способ включает аусте низацию с 1050 — 1100 С, трех — восьо микратное охлаждение в жидком азоте до -196 С без выдержки и нагрев до о

650 — 700 С без выдержки с последуюо щим охлаждением на воздухе до комнатной температуры. Аустенизация с

1050 — 1100 С обеспечивает снижение остаточных растягивающих напряжений, являющихся инициаторами возникновения первичных коррозионно-механических трещин и гомогенизацию структурных составляющих по зонам гермичес-. 30 кого влияния.

Многократная (трех — восьмикратная) обработка холодом обеспечивает измельчение аустенита с 5-6 до 8-10 баллов, что увеличивает общую протяженность границ зерна и, следовательно, .площадь поверхности, на которой выделяются карбиды. Выделившие ся карбиды более дисперсны, а местное обеднение зерен хромом по объему происходит на меньших глубинах.

При циклическом охлаждении с последующим отогревом указанные процессы не успевают стабилизироваться и с каждым циклом протекают достаточно интенсивно на более высоком уровне структурного состояния. При этом остаточные различия в размерах зерен отдельных зон сварного соединения существенно снижаются. g0

Циклический процесс охлаждения не позволяет развиваться процессам диффузии хрома из глубины зерна и препятствует образованию карбидной сетки..Исчезновение остаточных раз- у личий в зернистости отдельных зон сварного соединения обеспечивает его равнопрочность. Производительность предлагаемого способа вьш е, чем известного.

В качестве объекта исследований используют сварные соединения из стали 08Х18Н10Т,.

Как показали проведенные исследования, оптимальное количество циклов для данного соединения связано с содержанием углерода и легирующих элементов. Обобщенные зависимости в данном случае имеют вид, приведенный на фиг.2 и 3. Минимальное количество циклов обработки холодом, дающее ощутимый эффект для аустенитных сталей, равно трем. При увеличении количества циклов свыше восьми эффект от обработки стабилизируется.

Это можно проиллюстрировать на примере изменения наиболее структурночувствительной характеристики механических свойств — ударной вязкости от количества циклов обработки холодом (фиг.4). Однако и остальные свойства сварного соединения подчиняются приведенной зависимости.

В связи с этим увеличение количества циклов сверх оптимального для дан ного соединения к существенному улучшению свойств не приводит, вызывая неоправданные затраты времени.

Экспериментально установлено, что интенсивность процесса измельчения зерен существенно возрастает прп температурах ниже (-40) — (-60) С.

Поэтому экономически целесообразная температура отогрева в пределах каждого цикла составляет (-40) (-20) С. Окончательный нагрев беэ выдержки до 650 — 700 С обеспечивает о окончательную стабилизацию структуры за счет дополнительного выпадения карбидов и интерметаллидной фазы.

Пример. Испытания проводят при термической обработке сварного соединения из стали 08Х18Н10Т.

Режимы термической обработки по предлагаемому способу даны в табл.1.

Результаты сравнительных испытаний предлагаемого и известного способов при термической обработке сварно- . го соединения из стали 08Х18Н10Т представлены в табл.2.

1168620

Температура окончательТемпеТемпература аустенизации, ОС

Окончательное охлаждение

Температура промежуточного отогрева, ОС

Количество циклов обработки холодом ратура обработки ного нагрео ва, С холодом, С

1050 — 1100 -196 -20 а„, Д/см2

43 46

45 52

3,6

106

11,3

Предлагаемый

48,2 69

443 712

146

02 %С

Способ б, б 1 обработки ИПа ИПа

В исходном состоянии 320 565

Известный 362 624

3 3

3 э

0,1 411 бобержание угверода

Физ. 2

Таблица 1

650 — 700 На воздухе до 20 С

Таблица 2

Время доразрушения (ЗХ, 600 ИПа), сут

1 1 6862 v

Составитель А. Кулемин

Редактор Н. Яцола Техред Т.Фанта Корректор О. Тигор

Заказ 4566/26 Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 дж

"р г

onm

$70 75 20

Содержание легирующих элеиенпо6, %

Фаз. 3

1 2 3 Ф 5 6 7 8 9 70

Каличестй цикла/

ФигЯ