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

Сталь 15X28 для аппаратуры, работающей в более агрессивных средах. Недостатком ферритных сталей является то, что возникающее при перегреве (например, при сварке) крупное зерно не может быть устранено термической обработкой.

Аустпенитные (хромоникелевые) коррозионностойкие стили. Типичной аусгенитной коррозионностойкой сталью является 12Х18Н9 (0,12 % С; 17-19 % Сг и 8-10 % N1). Стали дороги, ориентировочная стоимость 790-1330 руб. за 1,0 т.

Фазовый состав этих сталей в равновесном состоянии - аустенит + карбиды (Сг, Ре)2зСб -f феррит.

Хромоникелевые коррозионностойкие стали подвергают закалке с 1100-1150°С в воде для получения однофазной аустенитной структуры. В закаленном состоянии эти стали обладают наибольшей устойчивостью против коррозии. Они полностью устойчивы в пресной и морской воде, в органических, а также в азотной и серной кислотах и ряде других сред.

Закаленная сталь с аустенитной структурой имеет сравнительно невысокую прочность, резко пониженный предел текучести и большую пластичность: = - 5504-580 МПа; аа = 200220 МПа; 6 = 40-ь4Б % к ф = 55ч-60 %. Закаленная сталь легко штампуется и хорошо сваривается.

Прочность стали повышается холодной деформацией до 1200-1300 МПа, при этом пластичность падает (б 5 %).

При нагреве аустенитной стали до 500-700 "С из аустенита по границам зерен выделяются карбиды хрома. Поэтому концентрация хрома в твердом растворе пограничных областей становится меньше 12 %. Это резко снижает сопротивление коррозии. Сталь приобретает склонность к межкри-сталлитной коррозии.

Межкристаллитную коррозию можно предотвратить введением сильных карбидообразующих элементов - титана в количестве 5С-0,7, где С - содержание углерода в стали.

Титан связывает углерод в стойкие карбиды TiQ чгго исключает возможность образования карбидов хрома и снижения его концентрации в аустените. Стали 08Х18Н10Т и 12Х18Н12Т не подвержены меж-кристаллитной коррозии.

Высокое сопротивление межкрнсталлнтпой коррозии, хорошую пластичность и свариваемость имеют низкоуглеродистые стали 04Х18Н10 и 03Х18Н12Т, предназначенные для изготовления химической аппаратуры.

Нашли применение аустенитные стали 15Х17АГ14, 12Х17Г9АН14, в которых никель полностью или частично заменен марганцем и азотом (0,15-0,4 % N); Мп и N стабилизируют аустенит.

АустенитнОМартенситные коррозионностойкие стали. Особую группу представляют аустенитно-мартенситные коррозионностойкие стали, например сталь 09Х15Н8Ю «0,09 % С; 14-16 % Сг, 7-9 % Ni, 0,7- 1,3 % Al).

. Эти стали наряду с хорошей устойчивостью против атмосферной коррозии обладают высокими механическими свойствами.

Аустенитно-мартенситные стали для повышения механических свойств подвергают закалке с 975 °С, при этом сталь получает аустенитную структуру, обладает достаточно высокой пластичностью и может быть подвергнута пластической деформации и обработке резанием; обработке холодом при температурах от -50 до -75 "С для частичного перевода аустенита (около 40 %) в мартенсит; отпуску (старению) при 450- 500 °С.

При старении из мартенсита выделяются дисперсные частицы соединения NigAl; упрочненная такой обработкой сталь имеет следующие механические свойства: Ов = 1200 МПа, Оо,2 = 950 МПа.

Аустенитно-ферритные коррозионностойкие стали. Стали 08Х22Н6Т, 03Х23Н6, 08X21Н6М2Т и др. после закалки в воде с 1000-1050 "С имеют структуру, состоящую из равномерно чередующихся зерен аустенита и б-феррита (1 ; 1). Эти стали обладают высокикш механическими свойствами {а - 600-=-700 МПа, 002 = 450-550 МПа, б = 30 %, яр = 50 %), хорошей коррозионной стойкостью в окислительных и окислительно-восстановительных средах, хорошей сопротивляемостью интеркристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию и содержит меньше дорогостоящего никеля. Стали применяют в металлургической, химической и пищевой промышленности.

Глава ЖАРОПРОЧНЫЕ СТАЛИ XV И СПЛАВЫ

Жаропрочные стали и сплавы предназначены для изготовления деталей котлов, газовых турбин, реактивных двигателей, ракет, атомных устройств и др., работающих при высоких температурах.

Повышение температуры сильно понижает механические свойства. При этом следует иметь в виду, что если при высокой температуре нагрузить металл постоянно действующим напряжением, даже ниже предела текучести при этой температуре, и оставить его под нагрузкой длительное время, то металл в течение всего времени действия температуры и нагрузки будет деформироваться с определенной скоростью. Это явление получило название ползучести или крип а. Развитие ползучести может привести к разрушению металла.

Сопротивление металла ползучести и разр угш ению в области высоких температур при длительном действии нагрузки называют жаропрочностью. Жаропрочность характеризуется условным пределом ползучести и пределом длительной прочности.

Под условным пределом ползучести понимают напряжение, которое за установленное время испытания при данной температуре вызывает заданное удлинение образца или заданную скорость деформации (ползучести).

Предел ползучести обозначают через о и числовыми индексами. Так, ao?2/ioo означает предел ползучести при допуске на деформацию 0,2 % за 100 ч испытания при 700 "С. В случае определения предела ползучести по скорости ползучести его обозначают буквой а с двумя числовыми индексами. Нижний индекс означает заданную скорость ползучести (%/ч), верхний индекс - температуру испыгания, "С; так, а- - предел ползучести при скорости ползучести ЫО" %/ч при 600 "С.