ным требованием является
заданное значение длительной прочности и сопротивление ползучести за весь
ресурс эксплуатации.
В зависимости от условий работы
деталей в качестве теплоустойчивых используют углеродистые,
низколегированные и хромистые стали.
1. Углеродистые и низколегированные стали
Для работы при температурах до
120 °С и давлениях до 0,8 МПа обычно применяют стали Ст2 или СтЗ (см. гл.
X). При давлениях до 6 МПа и температурах до 400 °С — углеродистые
котельные стали 12К, 15К, 16К, 18К, 20К- Состав и свойства этих сталей
регламентируются ГОСТ 5520—79. Эти стали различаются содержанием
углерода (номер марки стали соответствует среднему содержанию
углерода), при этом чем больше углерода в стали, тем выше
характеристики прочности: ав=360—380 МПа, гг0,2=220 МПа для стали 12К и
соответственно 480—490 и 280 МПа для стали 20К. Одновременно
несколько снижается пластичность (с 24 до 19 %). Котельные стали поставляют в виде
листов толщиной от 4 до 60 мм и труб. Их можно подвергать
пластической деформации и сварке.
Цель термической обработки —
получить стабильную структуру, которая сохранялась бы практически
неизменной в течение всего срока эксплуатации. Стали обычно
подвергают нормализации, а при повышенном содержании углерода
(0,22—0,24) — закалке и высокому отпуску, при этом температура отпуска
должна быть не менее чем на 100—120 °С выше рабочей
температуры.
В процессе длительной
эксплуатации в структуре ко тельных сталей может происходить сфероидизация
и коагуляция карбидов. Этот процесс ускоряется под действием
напряжений. Углеродистые котельные стали сохраняют длительную прочность на
уровне адл=60—70 МПа (Ст20К) при температурах до 500 °С, при
более высоких температурах длительная прочность резко
снижается.
Для более ответственных деталей
энергетических блоков, работающих при температурах до 585 °С и
давлении 25,5 МПа применяют низколегированные стали, регламентируемые
ГОСТ 20072—74. Эти стали в зависимости от режима термической
обработки могут иметь феррито-перлит-ную, феррито-бейнитную, бейнитную или
мартенситную структуру. Составы, режимы термической обработки и
дли-
