o¿

Рис. 7.8. Зависимость показателя охрупчи-вания kox стали типа 2,25 Сг—1,0 Мо в среде водорода при температуре 600 °С под давлением 25 МПа в течение 1000 ч от погонной энергии, времени охлаждения и температуры последующего отпуска, °С:

1 — 600; 2 — без отпуска: 3 — 650; 4 — 700; 5 «. 750 [83]

17 20 40д/".кДк/см

71630Х800-500,С

Для исследования влияния режимов термообработки на сопротивляемость водородной коррозии в работе [83] была выбрана сталь типа 2,25Сг — 1,0 Мо со следующим содержанием химических элементов, %: 0,13 С; 0,13 51; 0,54 Мп; 0,009 Р; 0,005 6; 0,024 Си; 0,028 N1; 2,21 Сг; 0,93 Мо; 0,01 V; 0,025 А1; 0,001 бп; 0,001 5Ь; 0,002 Аб. На образцах стали имитировали термические циклы, соответствующие условиям сварки с погонной энергией дЬ, равной 17; 20; 40 и 70 кДж/м. Последующая термообработка включала выдержку в течение 2 ч при температуре соответственно 600, 650, 700 и 750 "С. Затем образцы выдерживали в среде водорода под давлением 25 МПа при температуре 600 °С в течение 1000 ч. По результатам испытания на растяжение определяли показатель охрупчивания £ох = (\|з0 — 'ФиУчЛ» гДе и 1]?и — относительное сужение до и после воздействия водорода.

В наибольшей степени металл охрупчивается в состоянии после сварки и в состоянии после сварки с отпуском при температуре 600 °С независимо от погонной энергии и интенсивности охлаждения металла при сварке (рис. 7.8).

Увеличение температуры последующего отпуска до 750 °С позволяет существенно повысить сопротивляемость металла водородному охрупчиванию. При этом степень снижения пластичности зависит от погонной энергии сварки, т. е. от размера зерна и фазового состава структуры. При дЬ = 17+20 кДж/м структура металла преимущественно мартенситная, а при д/ь 20 кДж/м — мартенситно-бейнитная с преобладанием бейнита.

По данным электронно-фрактографических исследований [83], в состоянии после сварки и сварки с отпуском при 600 °С поверхность разрушения образцов, прошедших цикл водородного воздействия, межзеренная хрупкая со следами выделения метана на границах зерен. Поверхность разрушения образцов после отпуска при 700 °С и соответствующего водородного воздействия — вязкая ямочная внутризеренная. 140

700 650 600

550 500 450

10

500 1000 5000X,и

Рис. 7.9. Влияние температуры отпуска и времени выдержки на преобразование карбидной фазы в стали типа 2,25 Сг—1,0 Мо [83]

В структуре металла в состоянии после сварки с д/и = 7 кДж/м и отпуска при 700 °С преобладают карбиды типа ре3С, содержится и незначительное количество карбидов типа (Сг, Ре)7С3, а при д/у = 17 кДж/м присутствуют в основном карбиды типа (Сг, Ре)7Сз. С увеличением температуры последующего отпуска количество карбидных включений типа (Сг, Ре),Сз возрастает, при этом повышается стойкость металла к водородной коррозии.

Таким образом, при сварке на пониженной погонной энергии с повышенной интенсивностью охлаждения в структуре металла образуется мало карбидов типа Ре3С, матрица насыщена углеродом, что создает благоприятные условия для образования при

Таблица 7.4 Режимы термообработки образцов из стали А2С4В [83]

Примечание. Время отпуска 2 ч.