ских и промышленных металлах, находясь в ОЦК-решетке, существенно деформируют ее и тем самым создают энергетические препятствия перемещению дислокаций.

Хладостойкие стали. Указанная особенность сплавов с ГЦК-решеткой служит основой получения высокой хладостойкое™ аустенитных сталей. Главным условием получения высокой хладостойкое™ аустенитных сталей является сохранение стабильно аустенитного состояния при низких температурах и деформации.

Температура мартенситного превращения в аустенитных хромо-никелевых сталях ниже —100 °С и зависит от состава стали. В связи с этим в хладостойких аустенитных сталях содержание аустенито- и ферритообразующих элементов должно быть таким, чтобы температура начала мартенситного превращения всегда была заметно ниже температуры эксплуатации металла. Вводимые иногда в хладостойкие стали для повышения прочности карбидо-образующие элементы (молибден, титан и др.) не должны обеднять твердый раствор углеродом настолько, чтобы сталь перешла в нестабильное состояние при низкой температуре эксплуатации.

Карбидные выделения и атомы примесей могут понизить хладостойкость в том случае, если они сосредоточатся на границах зерен. В этом случае большое количество атомов примесей на границах зерен может даже в аустенитной стали с ГЦК-решеткой привести к значительным искажениям и понизить деформируемость и ударную вязкость пограничных участков.

В связи с таким отрицательным влиянием карбидных выделений и неравномерного распределения по зерну атомов примесей наилучшей термообработкой рассматриваемых хладостойких сталей может быть закалка на гомогенный аустенит. Если имеется в виду повышение прочности за счет создания дисперсной карбидной фазы, применяют строго регламентированное старение — отпуск. Эта обработка и легирование стали не должны вызвать неблагоприятной сегрегации по границам зерен примесей, а также не должны стимулировать активное карбидообразование.Нагрев ЗТВ при сварке способен вызвать понижение хладостойкое™.

Превращение аустенита в мартенсит может иметь место при пластической деформации, особенно если эта деформация происходит при пониженных температурах. Такой распад аустенита под влиянием деформации при низкой температуре может иметь место там, где одно охлаждение не вызвало бы у а-превращения. Поэтому хладостойкие стали должны иметь запас аустенитности при минимальной температуре эксплуатации с учетом дополнительного влияния деформации.

Характерным примером влияния деформации на мартенситное превращение аустенита и снижение хладостойкости могут быть аустенитные марганцовистые стали типа 110Г13Л. К. В. Попов и В. Г. Савицкий показали, что хладостойкость марганцовистого аустенита меньшая, чем хладостойкость хромоникелевого аусте-260

Свойства высоколегированных хромоникелевых сталей при низких температурах

* В холоднодеформированном состоянии КСи~0,8 МДж/м2 при температуре от 20 до —78 °С. После отпуска при 600 °С в течение 100 ч КСИ ~ ~0,2 МДж/м2 при —195 °С. ** КСУ.

нита, связана с его высокой склонностью к мартенситному превращению при деформации, сопровождающей разрушение. Например, применение стали 110Г13Л взамен обычных низколегированных повышает износостойкость труб для транспортирования угольной пульпы в 3—5 раз.

Для хладостойкости аустенитных хромоникелевых сталей важное значение имеет зернистость. Стали с мелким зерном более хладостойки, чем с крупным. По-видимому, значение имеет как увеличение протяженности границ зерен, так и рассредоточение атомов примесей (табл. 10.6).

Таким образом, жаропрочность аустенитных сталей может основываться на трех принципах: 1) использование только повышенной жаропрочности высоколегированного аустенита; 2) дополнительного карбидного упрочнения аустенитной основы; 3) с ин-