Состоянии сильно зависят от толщины листов.
‘ Механические свойства сталей с карбоннтридным упрочнением приведены в табл. 1. При поставке таких сталей нормируемой характеристикой является ударная вязкость. Ее значения сохраняются на удовлетворительном уровне до весьма низких температур.
Данные стали имеют низкие критические температуры хрупкости (табл. 2). Повышенной хладостойко- стью (от —90 до —IOO0C) обладает сталь 14Г2АФ в виде относительно тонких листов. Высокой хладостой – костыо (от —100 до —110 °С) характеризуется высокопрочная сталь 12ГН2МФАЮ в виде листов толщиной до 40 мм.
Обработка стали с нитридами ванадия жидким синтетическим шлаком (CIII) или электрошлаковый переплав (ЭШП) способствуют резкому уменьшению содержания серы (до 0,03— 0,005%) и обеспечивают еще большее повышение характеристик вязкости при отрицательных температурах. Например, низкотемпературная ударная вязкость стали 16Г2АФ возрастает в 2,5 раза (табл. 3). Одновременно повышается относительное сужение.
Хорошей свариваемости низколегированных сталей с карбоннтридным упрочнением способствует низкое содержание углерода и легирующих элементов, ограниченная склонность к росту зерна. Пониженная закаливаемость в околошовной зоне определяет меньшую склонность к образованию трещин в сварных соединениях.
Стали типа 14—16Г2АФ свариваются без ограничений при условии практически мгновенного охлаждения (со скоростью 5—30 0Clc) при 600 0C. При сварке сталей 12Г2СМФ и 12ГН2МФАЮ скорость охлаждения составляет 7—30 °С/с. При меньших скоростях охлаждения снижается ударная вязкость и повышается порог хладноломкости в околошовной зоне [18].
Применяют ручную, автоматическую и полуавтоматическую сварку, в том числе в атмосфере защитных газов.
Лучшей свариваемостью и хладо – стойкостью характеризуются стали 15Г2АФДпс и 18Г2АФпс. Усталостная трещина в них не переходит в хрупкую в условиях низких температур.
Стали с карбоиитридным упрочнением легко подвергаются механической обработке и холодной обработке давлением, что определяется их высоким запасом пластичности.
Применение новых сталей дает большую экономию металла: 14—30 % — по сравнению с его расходом на конструкции из обычных низколегированных сталей 10Г2С1 и 14Г2; около 30— 50 % — по сравнению с конструкциями из углеродистой стали СтЗ [18].
Особенно перспективны стали 14Г2АФ и 16Г2АФ, широко используемые в виде относительно тонкостенных электросварных труб 0 152— 420 мм для промышленных строительных сооружений и изделий машиностроения [18].
Низколегированные малоперлитные стали — это низколегированные стали с низким содержанием углерода. Они содержат до 0,1 % С, до 2 % Mn и дополнительно в разных сочетаниях ванадий (—0,1 %), ниобий (~0,06 %), а иногда и молибден (~0,15—0,3 %). В этих сталях может также присутствовать алюминий (до 0,05%). Благоприятное сочетание свойств получается при содержании легирующих элементов в стали ие более 2— 3% [13, 31]. Ванадий, ниобий, алюминий и частично молибден участвуют в образовании упрочняющей фазы на
3. Влияние специальных способов обработки стали 16Г2АФ на ударную вязкость при отрицательных температурах [18]
IV |
—10-;—30 |
|
12Г2СМФ |
I |
—70ч—100 |
IV |
—30 |
|
12ГН2МФАЮ |
I |
—100-=—110 |
IV |
—70 |
Способ обработки |
КС U, МДж/м», при температуре. |
0C |
|
—40 |
-60 |
— 80 |
|
Сш ЭШП |
1,62 2,87 |
1,45 |
1,40 1,83 |
Основе углерода и азота (~0,005 %). Азот не вводят в сталь специально; он в таком количестве обычно присутствует в ней. Поставляются малоперлитные стали по техническим условиям.
Эти стали используют для конструкций различного назначения. Их применяют взамен низколегированных нормализованных и термически упрочненных сталей для изготовления сварных конструкций в судо – и мостостроении, транспортном и химическом машиностроении, строительстве и трубопроводном транспорте для передачи нефти и газа. Высокий комплекс механических свойств, хорошие свариваемость и формуемость позволяют использовать малоперлитиые стали для изготовления таких ответственных конструкций, иак магистральные газопроводы, эксплуатируемые в районах Севера.