Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Металлургия -> Арчаков Ю.И. -> "Водородоустойчивость стали " -> 24

Водородоустойчивость стали - Арчаков Ю.И.

Арчаков Ю.И. Водородоустойчивость стали — М.: Металлургия, 1978. — 161 c.
Скачать (прямая ссылка): vodorodoustoyichivoststali1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 52 >> Следующая

3*(0,25) Зак 494
67
89
ттшэ тыайдаит ндпшзоз Л%/ %5‘0
Ш1ЮГЦМ
и Л М OZ'tfOlUJ
Время до разрушения, ч
образца. Время до разрушения под давлением водорода и азота сталей 60 (0,16% С, 2% V) и 62 (0,16% С, 0,68 Ti) одинаково. Признаков водородной коррозии у этих сталей не обнаружено. Кроме того, проведены испытания стали 20X13 под давлением водорода и азота при температуре 650°С. Несмотря на очень жесткие условия (большая скорость ползучести стали), водород не влияет на время до разрушения образцов, которое составляет в ооеих случаях примерно 3UU ч. В этих ус5* ловиях обезуглероживание стали 20X13 также не было обнаружено. ----------
Как и следовало ожидать, в том случае, когда сталь не подвергается обезуглероживанию, т. е. не происходит разложения ее карбидной составляющей при воздействии водорода, время до разрушения образцов под давлением азота и водорода практически одинаково, оно определяется только уровнем жаропрочности материала и зависит от величины прилагаемой нагрузки (испытание сталей с 0,68% Ti, с 2% Nb и 2% V и стали 20X13).
Если карбидная составляющая исследуемых сталей вступает в химическое взаимодействие с водородом, т. е. наблюдается обезуглероживание, то время до разрушения трубчатых образцов из этой стали в водороде резко снижается. Так, например, образцы из стали 20Х под давлением водорода разрушаются через 7 ч, а под давлением азота — через 175 ч. Трубы из стали с 0,35% Ti под давлением водорода разрушаются через 7 ч, а под давлением азота — через 122 ч.
Присадка других легирующих элементов (например, вольфрама) к стали с 0,16—0,18% С резко повышает уровень жаропрочности материала в инертной среде и почти не оказывает влияния на ее водородостойкость.
Следующая серия опытов была проведена под давлением водорода и азота 500 кгс/см2 и температуре 600°С. В этих условиях уже не имеет смысла испытывать образцы из стали 20X13 и стали 57 (2% Nb), которые не разрушались в течение 1000 ч под давлением водорода и азота 600 кгс/см2. С понижением эквива-
Рис 27 Диаграмма, иллюстрирующая разрушение трубчатых образцов при температуре 600°С в среде водорода (иезаштриховаииые столбики) и азоте (заштрихованные) при давлении, кгс/см2 а — 600, 6 — 500; в — 400. Цифры иад столбиками — время до разрушения в часах (1000 означает, что образец ие разрушался в течение 1000 ч)
4(0.51 Зяк 494
лентных напряжений в стенке образца до 7,5 кгс/мм2 резко возрастает время до разрушения под давлением в среде азота (рис. 27, б). для образцов из стали 20 и стали с 0,4% W оно составляет соответственно 60 и 178 ч, т. е. увеличивается примерно в 3 раза, по сравнению с испытаниями под давлением азота 600 кгс/см2.
Исследования сталей с добавками ~ 0,5% V и Ti~l% Cr, Nb и V, а также 1,6% W под давлением водорода 500 кгс/см2 показали, что небольшое время до разрушения (по сравнению с опытами в азоте) объясняется обезуглероживанием и микрорастрескиванием в структуре металла. В том случае, когда сталь (например, с 0,68% Ti) не подвергается обезуглероживанию, время до разрушения ее под давлением азота и водорода одинаково. Большая разница во времени до разрушения образцов под давлением водорода и азота имеет место у стали с 1,6% W. На примере этой стали наиболее ярко проявляется влияние водорода. С одной стороны, сталь с 1,6% W обладает (см табл. 21) наиболее высокими, по сравнению с остальными исследованными сталями, прочностными свойствами при температуре 600°С (о0,2= 17 кгс/мм2), а, с другой стороны, известно, что карбидная составляющая этой стали является менее стойкой (при взаимодействии с водородом) по сравнению с карбидами хрома, ванадия, ниобия и титана._Цо: этому быстрое разрушение трубчатых образцов из ста-Зш с 1,6% W (6 ч) объясняе!?я_^эбезуглерожи ванием, сопровождающимся Образов ан и ем сна чалам йкро”, а з&-теми Тййкрбтршдш! —-—- ' ---—
11ри понижении давления до 400 кгс/см2 соответственно уменьшается до 6 кгс/мм2 эквивалентное напряжение в стенке трубчатого образца. В этих условиях еще в большей степени выявляется влияние водорода на разрушение образцов из сталей, подвергающихся обезуглероживанию (рис. 27, в). Как уже отмечалось, те стали, которые являются водородостойкими, выдерживают испытание в течение 1000 ч. В то же время стали, интенсивно обезуглероживающиеся (0,75% W; 1,6% W; 0,37% Ti и 0,5% V) в данных условиях, не выдерживают цикла испытаний.
При легировании стали вольфрамом или ниобием (~0,5%)' время до разрушения трубчатых образцов примерно такое же, как и у углеродистой стали 20. Это объясняется тем, что при небольшом содержании воль-
70
фрама и ниобия в стали основная масса карбидной составляющей представляет собой легированный цементит, который сравнительно легко в этих условиях взаимодействует с водородом.
Таким образом," стали, содержащие около 0,5% легирующего элемента, ~ 1 % вольфрама, ниобия, хрома; 1,6 % вольфрама и сталь 20 быстро разрушаются при воздействии водорода (р=2004-300 кгс/см2),несмотря на небольшие напряжения (3—4,5 кгс/мм2), возникающие в стенках образцов.
При давлении водорода 50 кгс/см2 эквивалентное напряжение в стенках трубчатых образцов составляет всего 0,7 кгс/мм2. В этих условиях были исследованы стали с содержанием около 0,5% легирующего элемента и для сопоставления — сталь марки 20; в этом случае образцы не разрушаются за время испытания 1000 ч. В то же время глубина обезуглероженного слоя при 600°С составляет для этих сталей примерно 1,5— 2,0 мм. а при 550°С около 1 мм Обадуглероживание стали 20 сопровождается межкристаллитным растрескиванием, у стали с 0,4% W растрескивания в этих условиях не наблюдается, но местами видны утолщения границ зерен, свидетельствующие о начальной стадии водородной коррозии. При температуре 465°С обезуглероживания стали с 0,75% W не происходит. У сталей с 0,5% ниобия, ванадия или титана, имеющих, кроме цементитной составляющей, также специальные карбиды, не наблюдается четко выраженной обезуглерожен-ной зоны. В этом случае происходит разрушение лишь цементита стали, сопровождающееся понижением прочности и особенно пластичности металла. При рассмотрении микроструктуры стали с 0,6% Nb следует отметить уменьшение количества цементитных участков на глубине до 2 мм от внутреннего края образца. Такая картина наблюдается вплоть до температурной зоны 470°С. Растрескивания и утолщения границ зерен, а также изменения микротвердости от внутренней части к наружной поверхности образцов не обнаружено. У сталей с 0,45% V и 0,37% Ti при исследовании микроструктуры также не наблюдается растрескивания и резко выраженной обезуглероженной зоны.
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 52 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама