Влияние хрома на длительную прочность

Влияние хрома на длительную прочность и сопротивление ползучести для хромомолибде- нованадиевой литой стали, полученное обработкой литературных данных и данных ЦНИИТ- МАШ. Пределы длительной прочности определены по трем зависимостям (lga—lgt; igCT-T(20 + + lgt); a— lgt) и представлены на графике как средние величины из трех значений.

Хром в низколегированных сталях с молибденом и в сталях с молибденом и ванадием ввиду малой его концентрации не вызывает значительного теплового охрупчивания.

По литературным данным и данным ЦНИИТМАШ, оптимальное содержание хрома в литых сталях перлитного класса равно 1,25—2,50%.

Влияние молибдена. Молибден является одним из основных легирующих элементов, эффективно повышающих жаропрочные свойства сталей перлитного класса.

Повышение жаропрочных свойств сталей этого типа обусловливается тем, что молибден как тугоплавкий элемент затрудняет самодиффузию железа, повышает температуру рекристаллизации феррита и, кроме того, способствует выделению упрочняющих мелкодисперсных карбидных фаз при рабочих температурах. Молибден образует карбиды МоС; М02С и в присутствии хрома может образовать карбид типа (Мо, РеЬзСе, в котором растворяются железо, хром, молибден и вольфрам.

Малые добавки молибдена значительно замедляют превращение в перлитной области вследствие затруднения протекания диффузионных процессов.

Сравнительно медленное протекание перлитного превращения и быстрое протекание промежуточного превращения способствуют образованию в молибденовых сталях при небольших скоростях охлаждения определенного количества промежуточной структуры и исключают образование свободного феррита. Это обстоятельство особо важно при производстве из хромомо- либденовых и хромомолибденованадиевых сталей больших литых деталей, которые подвергаются «мягкой» термической обработке и нормализации с высоким отпуском. Влияние молибдена на жаропрочные свойства хромомолибденованадиевой стали перлитного класса, по литературным данным и результатам исследований в ЦНИИТМАШ.

Отрицательные свойства низколегированных сталей

с молибденом является их склонность к графитизации

Молибден является также основным элементом, существенно понижающим склонность сталей перлитного класса к тепловой хрупкости. 

Отрицательным свойством низколегированных сталей с молибденом является их склонность к графитизации. Однако случаи графитизации молибденсодержащих сталей перлитного класса, приводящие к разрушению деталей в энергомашиностроении, встречаются редко ввиду тщательного контроля за изменением структуры.

Авторы считают, что графитизация сталей указанного типа может быть связана также с методом выплавки и особенно раскисления стали.

Анализ результатов многочисленных экспериментальных исследований и литературных данных показал, что содержание

молибдена в литых перлитных теплоустойчивых сталях обычно не превышает 1,2—-1,4°/о.

Влияние вольфрама. Вольфрам, подобно молибдену, обра-зует карбиды WC и W2C, имеющие большую взаимную растворимость. Вольфрам замедляет превращение стали в перлитной области, ускоряет превращение в промежуточной области, а также повышает температуру рекристаллизации феррита.

Данных по влиянию вольфрама на жаропрочные свойства перлитных сталей еще мало. Среди сталей перлитного класса, применяемых в энергетическом машиностроении, нет ни одной, содержащей вольфрам. Попытки некоторых исследователей частично заменить молибден в хро- момолибденованадиевых сталях вольфрамом не дали существенных результатов.

По данным исследований, вольфрам уменьшает сопротивление ползучести хромомолибденовой деформированной стали, содержащей 0,06—0,08% С; по исследованиям ЦНИИТМАШ, проведенным на литой перлитной стали с повышенным углеродом (0,12—0,15%), наблюдалось повышение сопротивления ползучести при присадке до 1 % W.

На целесообразность легирования стали вольфрамом в количестве до 1 % одновременно с молибденом и ванадием указывает также Гудремон.