Курс «Основы выбора и применения материалов для трубопроводной арматуры». Станислав Львович Горобченко

Cr-Ni расплава постоянно натыкается на необходимость в изменении марочного состава сталей и перехода к новой системе легирования.

      Лучшим доказательством исчерпанности их возможностей является применение конструкторами штампосварных или штампопаяных вариантов изделий, где использование литья более технологично и целесообразно. Литейщикам же для обеспечения надежной эксплуатации приходится давать технологический напуск в 2–2,5 раза превышающий расчетную толщину стенки отливки.

      Магистральным направлением в разработке идеи легирования литейных хладостойких сталей для сверхнизких температур является анализ и оценка легирования с позиций их комплексного влияния на свойства в жидком и твердом растворе. Химический состав сталей должен обеспечивать хорошее раскисление расплава, как один из важнейших способов устранения влияния литой структуры и сочетаться с высокой хладостойкостью. Следует отметить, что новая основа стали открывает хорошие перспективы повышения свойств за счет разработки новых комплексов модификаторов, использования более совершенных технологий и т. д.

      Инжиниринг литых сталей должен реализовать цели отыскания легирующего комплекса сталей, способных одновременно повысить химические и литейные свойства. При этом должна реализоваться возможность достижения высокой хладостойкости при введении легирующих элементов, обладающих сильной раскислительной способностью.

      Сейчас это стали с высоким содержанием марганца. Они входят в жизнь, заменяя хорошо известные хромоникелевые стали типа 12Х18Н10Т и имеют доказанные характеристики выше хромоникелевых литейных сталей. Но их уже поджимают и новые виды сталей, способные дать еще более высокие технико-экономические показатели при более низкой стоимости.

      Некоторое представление о путях развития литейных сплавов может дать график, рис. 2.1.

      Рис. 2.1. Модель жизненного цикла системы "Литая сталь для криогенных температур"

      1. – ОН6А, 0Н9А, 07Х16Н6Б

      2. – 12Х18Н10

      3. – 12Х14Г14Н4

      4. – 07Х13Г19–28

      5. – 08Х5–8Г25–28

      6. – 08Г25Ю5

      Рисунок демонстрирует основные этапы развития и тенденции в использовании литых сплавов криогенного назначения. Свое восхождение стали начали с использования недорогих ферритных составов, облагороженных никелем (Сталь 0Н6А), а также, стремясь повысить прочность при комнатной температуре, ограниченное применение начали находить составы с мартенситной или аустенитно-мартенситной матрицей.

      В дальнейшем стало ясно, что только аустенитная структура гарантирует надежность и работоспособность сталей при криогенных температурах и основным используемым материалом становится сталь 12Х18Н10Т, а в литейном варианте – сталь 12Х18Н9Л. Чтобы повысить ее вязкие свойства при криогенных температурах, требовалось повышать содержание никеля, что удорожало бы ее. Однако для литого варианта это не приводило