Термическая обработка в машиностроении: Справочник

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Термическая обработка в машиностроении: Справочник

При выборе продолжительности и температуры отпуска можно пользоваться зависимостью между пределом текучести (Оо,2>
...
Кроме указанных параметров при выборе продолжительности и температуры отпуска необходимо учитывать развитие процессов релаксации напряжений, а также полнгонизации (при рекристаллизации) а-фазы, увеличивающих сопротивление хрупкому разрушению металла сварного соединения.
...
В процессе эксплуатации роторов среднего давления их рабочая температура может достигать 300—400° С. Механические свойства стали 25Х2НМФА при кратковременных испытаниях в интервале температур 20—400° С представлены в в табл. 11.
...
мощности указанных энергоагрегатов и связанное с ним увеличение размеров роторов, повышение требований к качеству металла и уровню механический свойств потребовали изыскания новых сталей и.разработки принципиально новых конструкций этих -изделий.
...
Для изготовления роторов турбин и генераторов широкое применение нашли хромомолпбденовые, хромоннкельмолибдеиовые и хромоиикельмолибде-пованадиевые стали, химический состав которых и требуемый уровень механических свойств приведены в табл. 13—15.
...
Для изготовления крупных роторов с диаметром бочки до 2000 мм разработана сталь 25ХНЗМФА, обладающая глубокой прокаливаемостью и низкой критической температурой хрупкости. Влияние температуры аустенитизации в интервале 780 — 1100° С (выдержка при температуре аустенитизации 1 ч, охлаждение в масле и отпуск при 640° С, 6 ч) на балл зерна аустенита и механические свойства этой стали иллюстрирует табл. 16.
...
Если для заготовок роторов небольших сечений требуется повышенная вязкость и нет необходимости в достижении высокой прочности, то закалку рекомендуется проводить от 820—840° С. При этом вследствие относительно низкого содержания углерода в стали, изделия можно охлаждать в воде или последовательно — в воде и масле.
...
Для получения высоких прочностных свойств рекомендуется нагрев под закалку крупных поковок проводить до 850—900° С с последующим охлаждением на воздухе или в масле.
...
Окончательная термическая обработка дисков из этой стали включает двойную закалку: первую от 900° С с охлаждением в масле, вторую — от 840° С
...
Таблица 14. Механические свойства заготовок дисков в зависимости от категории прочности (тангенциальные образцы)
...
1*ис. 12. Режим окончательной термической обработки роторов турбогенераторов массой 50 —100 т иа сталей 26ХНЗМФА и 35ХНЗМФА (12 )
...
Таблица 16. Влияние температуры аустенитизации на механические свойства стали 25ХНЗМФА [8]
...
1*ис. 12. Режим окончательной термической обработки роторов турбогенераторов массой 50 —100 т иа сталей 26ХНЗМФА и 35ХНЗМФА (12 )
...
Таблица 18. Влияние температуры отпуска (выдержка 6 ч) на механические свойства стали 25ХНЗМФА [8]
...
Литые детали турбин. Корпуса турбнн, детали арматуры и трубопроводов имеют сложную конфигурацию, в св'лзи с чем изготовление их из кованых заготовок не экономично. Поэтому для изготовления подобных деталей применяют литейные стали 25Л, 15Х1М1ФЛ и 15ХЗМФЛ, химический состав которых приведен в табл. 21.
...
Сталь 15Х1М1ФЛ применяют для деталей турбин и арматуры, работающих при температуре до 575° С. Термическая обработка отливок (рис. 13, 14) состоит из гомогенизации при 1020—1050° С, нормализации при 1000—1030° С и отпуска при 720—750° С. После этой обработки на отливках толщиной до 100 мм гарантируются следующие механические свойства: о-^2 = 354- 55 кгс/мм2, аа -5» 50 кгс/мм2, 8^=15%; т|) >• 30%, ая :> 3 кгс-м/см2. Механические свойства этой стали при повышенных температурах приведены в табл. 22.
...
Сталь 15ХЗМФЛ рекомендуется для изготовления литых корпусов турбин. Режим термической обработки отливок приведен на рис. 15, влияние температуры отпуска на механические свойства показано в табл. 23.
...
При этом на отливках нолукорпусов сечением до 300 мм турбины К 1000-60/1500 получены следующие механические свойства (в скобках даны требования технических условий): о0)2= 51 кгс/мм2 (>42 кгс/мм2); ов = = 66,5 кгс/мм? (>60 кгс/мм2); 6=
...
Сталь 15ХЗМФЛ относится к группе ограниченно свариваемых сталей. Необходимые прочность и пластичность могут быть обеспечены при проведении во время сварки сопутствующего подогрева изделий до 200° С и отпуска сварных соединений при 690±ш °С в течение 15 ч (табл. 24).
...
Таблица 21. Химический состав сталей, используемых для изготовлении литых корпусов турбин, % [7]
...
Рис. 13. Режим гомогенизации отливок (до отрезки прибылей) из стали 15ХШ1ФЛ
...
Таблица 28. Режимы термической обработки, гарантируемые механические свойства и область применения коррозионно-стойких сталей для деталей гидротурбин
...
Цилиндры пресса. Цилиндр — одна из наиболее ответственных деталей тяжелых гидравлических прессов. Цилиндр (массой 105 т) для пресса мощностью 65 ООО тс имеет следующие габаритные размеры: внешний диаметр 2G00 мм, внутренний диаметр 1710 мм, высота 3800 мм, толщина донышка 790 мм. Химический состав сталей, применяемых для изготовления цилиндров, приведен в табл. 29.
...
Сталь 20ХНЗМФА применяют для наиболее нагруженных цилиндров. Изменение механических свойств этой стали в зависимости от скорости охлаждения (температура аустенитизации 880° С, выдержка 10 ч, отпуск при 640° С) свидетельствует о ее глубокой прокаливаемости (табл. 31). Кроме того, сталь 20ХНЗМФА обладает хорошей технологичностью при ковке.
...
Предварительная термическая обработка этих элементов цилиндров включает перекристаллизацию при 850—870° С, три-четыре переохлаждения (первое до 300—320° С, последующие до 200—250° С) и два-три отпуска при 640—660° С. После предварительной термической обработки заготовки цилиндров подвергают механической обработке, ультразвуковому контролю и сварке. После сварки проводят высокотемпературную нормализацию от 960—980° С, с охлаждением на воздухе до 300—350° С и отпуск при 640—660° С, 50 ч. Цель этой операции — измельчение крупнозернистой структуры шва и околошовной зоны и тем самым" обеспечение возможности проведения ультразвукового контроля.
...
Окончательная термическая обработка для обеспечения требуемого уровня механических свойств состоит из нормализации от 880—890° С с охлаждением иа выдвинутом поду до 250—300° С и отпуска при 580—600° С 40 ч.
...
Подштамповый набор крупных гидравлических прессов. Подштамповый набор позволяет повысить в 2—3 раза допустимое давление в штампе и уменьшить его деформацию. Подштамповые плиты массой до 140 т и сечением 1800 мм в ковано-сварном варианте изготовляются из стали 25ХНЗМФА.
...
Разработана технология термической обработки, обеспечивающая исправление крупнозернистой структуры и тем самым возможность проведения ультразвукового контроля, а также получение требуемого уровня механических свойств (см. рис. 8).
...
Для отработки технологии термической обработки были получены температурные зависимости охлаждения в центральной и поверхностной зонах поковки сечением 1800 мм на воздухе, на выдвинутом поду и в печи (табл. 32).
...
После окончательной термической обработки, состоящей из нормализации от 880° С и высокого отпуска при 600—620° С, на одной из плит были получены следующие механические свойства : о02>-70 кгс/мм2; ов>-83 кгс/мм2;
...
Таблица 32. Результаты замера температуры макета подштамповой плиты при различных условиях охлаждения с температуры аустенитизации [ 13]
...
Литые детали пресса. Корпуса, элементы основания тяжелых прессов, имеющих массу 160—250 т, как правило, изготовляют в литом или сварнолитом варианте из стали ЗОЛ (см. табл. 25, 26) [7].
...
После окончательной термической обработки свойства отливок должны отвечать следующим требованиям: о02
...
Рис. 17. Режим окончательной термической обработки балки траверсы из стали 25ГС после сварки
...
Эти отливки, как правило, проходят изотермический отжиг с медленным нагревом до 880—900° С, последующим охлаждением в печи до 650° С, выдержкой при этой температуре и дальнейшем охлаждении в печи (рис. 18).
...
После сварки массивные отливки подвергают отжигу при 880—900° С с последующим охлаждением в печи со скоростью «30° С/ч до 100° С; небольшие отливки могут подвергаться отпуску при 630—650° С с последующим охлаждением со скоростью <25°С/ч до 100е'С.
...
Кроме этих видов термической обработки сварные отливки для обеспечения в большом сечении требуемого уровня механических свойств могут подвергаться нормализации, состоящей из медленного нагрева до 900—920° С с последующим охлаждением на выдвинутом поду до 300—350° С по металлу, и затем отпуску при 580—600° С в течение 45 ч.
...
Таблица 37. Сдаточные механические свойства спарнолитых балок из стали ЗОЛ после от жига
...
Рис. 18. Режим отжига отливок размером до 1400 мм из сталей 25Л, ЗОЛ.
...
Астафьев А. А., Борисов И. А., Шейко В. С. Термическая обработка и свойства стали 24Х2НМФА для сварных роторов тихоходных турбии. — В кн.: Влияние термической обработки на структуру и свойства металла поковок роторов, № 13 — 74 — 3. М.,: НИИИнформтяжмаш, 1974, с. 1—3.
...
Характер термической обработки на заводах химического машиностроения определяется многоплановостью отрасли с характерным для нее единичным и мелкосерийным производством, структурой потребляемых металлических материалов.
...
Несмотря на специфичность условий, в которых работает химическое оборудование, основную долю потребляемого металла составляют углеродистые стали (>50%); доля низколегированных сталей типа 09Г2С, 16ГС, 12ХМ и др. составляет —20%. а коррозионно-стойких сталей, термическая обработка которых, как правило, не связана с достижением заданного уровня механических свойств, Как это имеет место в других машиностроительных отраслях промышленности — 26—28%.
...
Значительную долю продукции, выпускаемой заводами химического машиностроения, составляют крупногабаритные сварные аппараты, термическая обработка которых сложнее, чем термическая обработка деталей машин. Кроме того, при назначении режима термической обработки изделий из коррозионно-стойких сталей конструктору и технологу химического машиностроения приходится решать многие вопросы. Помимо обеспечения требуемых механических свойств, снятия остаточных напряжений, предотвращения коробления необходимо сохранить (или повысить) коррозионную стойкость стали, исключить возможность появления склонности к межкристаллитной коррозии, коррозионному растрескиванию.
...
Очень часто при выборе режима термической обработки, в особенности для стали мартенситного и аустенит но-мартенситного классов, возникает «конфликтная» ситуация, когда режим термической обработки позволяет получить заданный уровень механических свойств, но не обеспечивает необходимой коррозионной стойкости и наоборот.
...
Общее решение такой задачи невозможно, и приходится в каждом конкретном случае находить оптимальное решение. Значительные трудности возникают также при термической обработке двухслойных сталей, когда режимы термической обработки основного слоя (из углеродистой и низколегированной стали) и плакирующего слоя (из сложно-легированной аустенитной стали) оказываются несовместимыми по соображениям коррозионной стойкости.
...
Следует также иметь в виду, что на коррозионную стойкость стали влияет состояние ее поверхности, которое при термической обработке может претерпевать значительные изменения. Таким образом, выбор режима и проведение термической обработки изделий из коррозионно-стойкой стали являются специфической задачей, решение которой требует знания как металловедения, так и вопросов коррозионной стойкости стали.
...
Термическая обработка изделий и аппаратов в химическом машиностроении проводится с целью: 1) получения заданных механических свойств; 2) снятия остаточных напряжений, вызванных пластической деформацией, сваркой и другими технологическими операциями, для повышения работоспособности и уменьшения опасности коррозионного растрескивания; 3) устранения хрупких прослоек, образующихся при сварке; 4) ликвидации склонности к межкристаллитной коррозии (МКК); 5) повышения общей коррозионной стойкости; 6) получения заданной структуры (устранение дельта-феррита, сигма-фазы, получение однородного твердого раствора).
...
Важным вопросом при термической обработке крупногабаритной аппаратуры является предотвращение прогиба и коробления аппаратов, которые чаше всего проявляются в виде эллипсности сечения. Одним из путей предотвращении коробления аппаратов при нагреве является применение опор для укладки аппаратов на под. Опоры могут быть трапецеидального и седловидного сечений. Лучшие результаты достигаются при использовании седлообразных опор с охватом аппарата на 180°.
...
Отсутствие эллипсности при нагреве или допускаемая его величина опреде-лиются из условий прочности материала и податливости аппарата. Условия эти выражаются формулами
...
Днища, изготовленные холодной штамповкой, должны также подвергаться нормализации, а днища и обечайки из сталей 09Г2С и 10Г2С1, работающие при температуре от —41 до —70° С,
...
После сварки аппараты из углеродистых и низколегированных сталей подвергают высокому отпуску при 600—650° С с выдержкой из расчета 2,5 мин иа 1 мм толщины сечения; охлаждение с печью до 350° С, далее на воздухе.
...
Для аппаратов и их элементов из сталей 12ХМ, 12МХ, 15ХМ, 20Х2МА. изготовленных сваркой, применяют термическую обработку независимо от их диаметра и толщины стенки.
...
После ручной или автоматической сварки обечайки из сталей 12МХ, 12ХМ, 15ХМ должны подвергаться высокому отпуску при 650—680° С, а из стали 20Х2МА — при 620—680° С,
...
Днища после горячей штамповки подвергают нормализации с высоким отпуском, а днища, штамповка которых заканчивается при температуре не ниже 800° С,
...
Потребление коррозионно-стойких сталей. Наибольшее применение в химическом машиностроении имеют стали типа 18-10 с титаном и типа 18-12 с молибденом и титаном (табл. 1). Прослеживается тенденция к применению, с одной стороны, сложнолегированных аустенитных сталей, а с другой — двухфазных эко-номнолегированных сталей типа Х22Н6. Начинают завоевывать свое место аусте-нитные стали с очень низким содержанием углерода (-<0,03%), появились коррозионно-стойкие стали повышенной прочности, содержащие азот.
...

Цементация стали
Зварювальні матеріали
Контактная сварка
Термическая обработка в машиностроении: Справочник
Металлургия черных металлов

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Термическая обработка в машиностроении: Справочник