Рис. 7.10. Зависимость

кох металла до (-) и

после (---) воздействия на него водорода от температуры аустенити-зации в течение 1 ч и температуры последующего отпуска, °С:

а, д, и — без отпуска; б, е, к — 600; в, ж, л — 640; е, 8, м — 680

последующем отпуске карбидов типа (Cr, Fe)7Cs, повышающих стойкость металла к водородной коррозии.

Последовательность преобразования карбидной фазы в стали типа 2,25 Cr—1,0 Мо в зависимости от температуры нагрева при отпуске ¿0Tn и длительности выдержки % иллюстрируется данными рис. 7.9.

В практике эксплуатации сварных трубопроводов из низкоуглеродистых сталей с содержанием до 0,5 % Мо в водородо-содержащих средах отмечаются случаи разрушения, связанные с образованием закалочных структур при сварке.

В работе [83] приведены исследования стали А204В (0,18 % С, 0,23 % Si, 0,87 % Мп, 0,48 % Мо, 0,014 % Р, 0,004 % S) (табл. 7.4).

Условия воздействия водорода на исследуемые образцы следующие: давление 9,8 МПа, температура нагрева 550 (рис. 7.10, с—г), 500 (рис. 7.10, д—з) и 400 °С (рис. 7.10, и—м), длительность выдержки 300 ч. Как видно из рисунка, наименьшей сопротивляемостью водородной хрупкости характеризуется металл в закаленном состоянии, не прошедший последующий отпуск. При температуре аустенитизации свыше 1050 °С степень охруп-чивания металла в условиях воздействия водорода при 400— 550 ЬС возрастает, особенно для закаленных образцов, даже если проведен их последующий отпуск при температуре 600—680 °С. 142

С увеличением температуры отпуска карбиды типа Ре3С растворяются. В, структуре металла образуются карбиды типа Мо2С и, как следствие, стойкость металла к водородной коррозии возрастает. С Увеличением температуры аустенитизации степень водородного охрупчивания металла возрастает, однако, если скорость охлаждения соответствует 20 °С/мин и выполняется последующий отпуск, то воздействие водорода на металл при 400— 500 °С не приводит к снижению пластичности независимо от температуры его предварительной аустенитизации.

\.6. СЛОИСТЫЕ ТРЕЩИНЫ

Воздействие термического цикла сварки на металл может сопровождаться образованием слоистых (лямажярннх) трещин в процессе остывания (при температуре ниже 200 "С) в сварных соединениях угловых швов, например в металле толстостенного корпуса аппарата в области его соединения со штуцером.

Сопротивление образованию слоистых трещин резко снижается с увеличением объемной доли сульфидных строчечных включений выше 0,5 % и уменьшением относительного сужения т|)т при испытании образцов в направлении толщины проката. В стандартах ФРГ и Японии в зависимости от содержания серы и значения фт толстолистовой прокат делят на три группы: стали высокой (Б 0,007 %, 25 %), повышенной (Б = 0,07~-0,01%, ф, = 15-ь25 %) и пониженной (Б 0,02 %, фт ■ 8 %) стойкости.

Повышению сопротивления металла образованию слоистых трещин способствует переход от общепринятой к упрочняющей технологии, разработанной в МИНГ им. И. М. Губкина совместно с ИЭС им. Е. О. Патона, при которой после вальцовки обечайки и сварки продольного стыка осуществляют закалку обечайки. Сварку кольцевых стыков выполняют с регулированием термических циклов для предотвращения разупрочнения и снижения ударной вязкости металла шва и ЗТВ. Заключительной операцией является отпуск с целью снятия напряжений и повышения вязкопластических свойств металла.

7.7. ТРЕЩИНЫ ПОВТОРНОГО НАГРЕВА

С увеличением степени легированности свариваемых сталей, особенно химическими элементами, способствующими дисперсионному твердению, значительно возрастает вероятность образования трещин при повторном нагреве сварных соединений в процессе последующей термической обработки (отпуска) так называемых трещин при термической обработке (ТТО). Механизмы, ответственные за образование ТТО, можно условно подразделить на две группы в зависимости от их влияния на прямое и относительное разунрочнедие границ зерен [25].