нита и изменения в процессе эксплуатации свойств стали. Для того чтобы при эксплуатации жаропрочные аустенитные стали находились в стабильном состоянии и претерпевали минимальные изменения свойств, предэксплуатационной термической обработкой должен быть продолжительный нагрев до температуры несколько выше (на 100—150 °С) температуры эксплуатации. Эффективным является проведение двойного старения — первого при более низкой температуре, близкой к температуре эксплуатации (650 °С), и второго — при 800 °С.

В закаленном состоянии жаропрочная аустенитиая сталь имеет наибольшую ударную вязкость, жаропрочность ее также не низкая, что обусловлено высокой степенью легирования аустенита и наличием нерастворившихся стойких карбидов. Однако при старении имеет место существенное повышение жаропрочности благодаря выпадению дисперсной упрочняющей фазы. Вязкость при этом снижается. Двойное старение позволяет получить более высокую вязкость, чем однократное старение. Проведение старения в две стадии при наличии в стали карбидов различной природы приводит к тому, что в объеме стали создаются локальные неупрочненные карбидами зоны. При нагружении эти зоны становятся зонами релаксации напряжений, что приводит к повышению пластичности и ударной вязкости стали.

Термическая обработка сварных соединений жаропрочных аустенитных сталей имеет и некоторые особенности. В сварных соединениях жаропрочных сталей металл шва, как правило, по составу заметно отличается от состава свариваемой стали (табл. 8.5). В металле шва часто содержится значительно меньше углерода, чем в свариваемой стали. В ЗТВ имеются участки, где по-разному прошли процессы растворения и выделения карбидных и интерметаллидных фаз. Все это приводит к тому, что при последующем длительном эксплуатационном нагреве процессы

Таблица 8.5

Свойства сварного соедяиения стали 4Х14Н14В2М с металлом шва типа 09Х19Н11ГЗМ2Ф

Влияние термической обработки иа механические свойства металла шва типа Э-07Х19Н11ГЗМ2Ф

фазовых превращений и связанные с этим объемные изменения и изменения свойств разных участков могут протекать по-разному. Описанное выше приводит иногда к локальным разрушениям по одному из участков ЗТВ. Для получения однородных свойств сварного соединения следует прибегать к высокому нагреву (1150—1180°С) для аустенитизации. Столь высокий нагрев сварной конструкции практически осуществить трудно, поэтому для аустенитизации проводится более низкий нагрев (1050—1100 или 1075—1125 °С). При 1075—1125 °С обеспечивается более полное растворение карбидов, большая стабильность аустенита, высокие пластичность и ударная вязкость, более равномерные свойства зон сварного соединения, а следовательно, и большая устойчивость к локальным разрушениям.

Повышение стабильности свойств при длительных эксплуатационных нагревах может быть достигнуто в результате старения при 750—800 °С в течение 3—10 ч, проводимого после стабилизации. Правда, в этом случае наблюдается некоторая потеря пластичности и ударной вязкости (табл. 8.6).

Некоторую стабилизацию свойств может дать старение при 650—950 °С в течение 3—5 ч без предварительной аустенитизации (табл. 8.7 и 8.8). Однако в этом случае сохраняется неоднородность свойств сварного соединения и не гарантируется отсутствие локальных разрушений при эксплуатации.

Таблица 8.7

Влияние температуры отжига иа ударную вязкость сварных швов типа 18-8