Курс «Основы выбора и применения материалов для трубопроводной арматуры»
ликвации марганца, никеля и ванадия в межосных участках. С ростом содержания хрома происходит выравнивание концентрации марганца и при 13 % хрома оно становится практически равномерным. Однако при этом сильно проявляется ликвация серы по границам дендритов. При низком содержании хрома выделения серы подавляются за счет повышения содержания раскислителя – марганца в зернограничных участках. Фосфор в хромомарганцевых сталях ликвирует мало.
Вязкие и пластические свойства сильно зависят от степени развития химической неоднородности. Высокая ударная вязкость сталей с низким содержанием хрома объясняется формированием благоприятной гетерогенной структуры, образованной из переплетенных более прочных осей и пластичных межосных участков дендритов. Ликвация ванадия, хотя и приводит к измельчению дендритной структуры, однако, пластичность и вязкость при этом падает из-за хрупкости ликвационных зон. Если в них присутствует никель, то отрицательное воздействие ванадия уменьшается, а значения KCV при 20К поднимаются на 50–60 Дж\см2. В сталях с азотом ударная вязкость и пластичность нетермообработанных образцов мала из-за хрупкости областей его сегрегаций.
Рост вязких и пластических характеристик после закалки обусловлен размыванием пиков ликвации азота и его более благоприятным распределением. Совместная ликвация ванадия и азота приводит к образованию карбонитридов, измельчению зерна и уменьшению хрупкости, вносимой азотом. Возрастание значений пластичности и вязкости после закалки в сталях с равномерным распределением легирующих, в частности в сталях с 13 % хрома, происходит за счет растворения части сульфидов марганца и уменьшения сегрегаций по примесям внедрения. Во всех случаях ударная вязкость стали 12Х18Н10ТЛ при криогенных температурах низка, прежде всего, потому, что закалка практически не уменьшает количество и протяженность видимых на шлифе сульфидных плен.
Существуют области составов, обладающих высокими показателями механических свойств при криогенных температурах и в литом состоянии. Высокая прочность литых сталей достигается в области составов 8%Cr-20%Mn, высокая низкотемпературная вязкость при легировании 8%Cr-28%Mn, оптимальное сочетание прочностных, пластических, вязких свойств и коррозионной стойкости в сталях состава 13%Cr-28%Mn.
В связи с общей тенденцией вводить азот в хромомарганцевые стали, следует отметить его роль в литых сталях. Введение азота позволяет увеличить предел текучести исследованных литых сталей до 460–520 МПа при комнатной температуре, однако, из-за его резко отрицательного влияния на пластичность, вязкость и энергоемкость деформации и разрушения при криогенных температурах и литейные свойства, легирование им должно быть ограничено.
На формирование свойств заметное влияние оказывает дендритная ликвация. Ее вредное влияние связано с ликвацией примесей внедрения и серы, положительное обусловлено формированием неравномерного распределения легирующих