Рис. 9.14. Диаграммы анизотермического превращения аустенита стали

09Г2СЮЧ при *шах, °С: а — 1300; б — 920; в — 750 (Цифры у кривых в скобках — твердость металла, МПа; без скобок — количество образовавшейся фазы, %) [72]

металла на 5—10 % по сравнению с основным металлом. При трех-дуговой сварке под флюсом на погонной энергии 24,4 кДж/см разупрочнение достигает 18 %, а КСХЗ при температуре —50 °С оказываются ниже, чем у основного металла. Поэтому погонную энергию сварки выбирают от 10 до 22,4 кДж/см [61 ].

9.5. НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ КОНТРОЛИРУЕМОЙ ПРОКАТКИ

В последние годы в промышленности получили распространение низколегированные стали, прошедшие термомеханическую обработку (ТМО). Характерной особенностью ТМО является пластическое деформирование металла до или в процессе полиморфного у сс-превращения с целью резкого повышения плотности несовершенств кристаллического строения — дислокаций, вакансий, дефектов упаковки, мало- и высокоугловых границ, способствующих соответствующему увеличению дисперсности конечной структуры и субструктуры металла. Разновидностью ТМО является контролируемая прокатка (КП) — высокотемпературная обработка низколегированной стали, отличающаяся тем, что нагрев под обработку давлением и режим пластического деформирования выбирают такими, чтобы получить высокодисперсные рекристаллизованные зерна аустенита. При дальнейшем охлаждении металла из аустенитного состояния образуются многочисленные зародыши сс-фазы, а дисперсные карбиды препятствуют росту ферритных кристаллов. Ферритные зерна полигонизируются и упрочняются в результате выделения сверхмелких карбони-тридов.

Фазовый состав и размер зерна структуры стали, полученной с применением КП, зависит от многих факторов — химического состава стали, режима нагрева слябов перед КП, температурного режима прокатки, степени и числа обжатий, скорости охлаждения металла в процессе превращения аустенита. Особенности технологии КП листовой стали толщиной до 30 мм рассмотрены в работе [311. В последние годы успехи в выборе рациональных композиций сталей, оптимизации режимов КП позволили ведущим металлургическим компаниям и, прежде всего, японским, таким как Sumitomo Metal Industries, Kawasaki Steel, Nippon Kokan, Nippon Steel Corporation, обеспечить производство листового проката низколегированных сталей толщиной до 100 мм, сочетающих повышенные показатели прочности, сопротивления хрупкому разрушению и свариваемости.

Для оценки свариваемости применяют следующие показатели углеродного эквивалента, %i

С8 = С + Si/24 + Mn/6 + Ni/40 + Сг/5 + Мо/4 + V/14;(9.1)

СЕ = С + Mn/6 + (Cu + Ni)/15 + (Сг + Mo + V)/5;(9.2)

Рем = С + Si/30 + Мп/20 + Си/20 + Ni/60 +

+ Сг/20 + Мо/15 + V/10 + 5В;(9.3)

Реи = С + Si (30 + Мп) 20 + Си (20 + Ni) 60 +

+ Сг(20 + Мо) 15 + V/3 + Nb/2 + 23В*,(9.4)

где В* = В — 10,8 (Ni — Ti/3,4)/14; В* = В, когда N Ti/3,4.

Различные модификации КП отличаются температурными интервалами интенсивного охлаждения после пластического деформирования металла, а также наличием или отсутствием последующего отпуска (рис. 9.15).

Одним из наиболее распространенных является технология КП CLC, разработанная компанией Nippon Steel Corporation, по которой производят стальной прокат для морских нефтегазовых сооружений, эксплуатируемых при пониженных температурах. Известны следующие модификации этого процесса [84]:

CLC-I обеспечивает получение сталей НТ-50 с ов 500 МПа и хорошей свариваемостью (Сэ = 0,26-И),36 %) для производства труб магистральных трубопроводов, судов. Эффективно применение этих сталей и для конструкций, работающих в условиях коррозионного растрескивания;

CLC-II позволяет получать стали с хорошей свариваемостью (Са = 0,30 4-0,36 %) с повышенным сопротивлением хрупкому разрушению для изготовления труб, сосудов, работающих под давлением, береговых сооружений. Допускается сваривать эти стали на форсированных режимах с повышенной погонной энергией.

CLC-T применяется при производстве толстолистовых сталей для морских и береговых сооружений, в том числе в условиях воздействия низких температур (дополнительно легированных