книги из ГПНТБ / Шнееров, Я. А. Полуспокойная сталь

ке

I

I

|

I

|

1 _

-80

-

60

- 40

-20

0

+20

Температура

испытания,

°С

Рис. 125. Зависимость величины

у д а р н о й

вязкости

нормали­

зованной

стали

18Г2АФпс

от

температуры

испытания:

/ — листы

толщиной

соответственно

8, 12,

20

и 30

мм в со­

стоянии

поставки; 2 — то ж е ,

после

механического

старения

(см. табл. 121). Исследуемые стали имели

достаточную

однородность свойств по раскату слитков

(массой 5—

0 I

8

I

I

I

I

I

-80

- 60

-itO

-20

0

+20

Температура

исль/тания,

°с

Рис. 126.

У д а р н а я

вязкость и количество

волокна

в

изломе сталей

ризонтах раската

слитка,

соответствующих

шали соответственно 3,2

кгс/мм2 ;

3,0

кгс/мм2

и 4,5%

( а б с ) . Полуспокойные стали с ниобием

характеризуют­

ся

также равномерными

значениями ударной

вязкости

и

количества волокна в

изломе

по раскату

слитков

Температура

испытания,

°С

09Г2Бпс

(а) и

18Г2Бпс (б)

в

фасонном

прокате толщиной 12 мм на го-

4 (/),

15(2)

и 96% (3)

от

верхнего

торца

Т а б л и ц а

124. Нормы

механических

свойств

сталей

с ванадием и азотом

(не менее)

Вид

Ъ

а н ,

кгс - м/см 2 ,

Марка стали

Технические

проката

"s

при

темпера­

условия

и его

5

s

^=

туре,

°С

толщина,

о ~

•о"

—401 —60

- 7 0

мм

18Г2АФПС

ЧМТУ

Лист

60

45

19

4

—

3

1-741—69

4—32

с

изменением

(Н или

№ 1

У)*

18Г2АФпс

ЧМТУ

Штрипс,

55

40

22

4

3

—

1-1004—70

10(H)

15Г2АФДпс

ТУ

14-1-91—71

Лист,

55

40

19

4

3

10—32

(Н)

достойкими

являются

горячекатаные стали

09Г2Бпс

и 18Г2Бпс

(см. табл. 121, рис. 126).

Критическая температура хрупкости и чувствитель­

ность к механическому

старению

полуспокойных

сталей

с ниобием значительно

снижаются

при уменьшении тол­

щины проката

(см.табл.121).

Поэтому

для

проката

Т а б л и ц а

125.

Нормы

механических

свойств

сталей

с ниобием

а

*кгс-м/сма

(не м е н е е ) ,

V

V

й. %

при

температуре, °С

Марка стали

к г с / м м 2

к г с / м м 2

и

б > /0

(не

менее) (не

менее)

(не

менее)

—40

—60

+ 2 0 ( п о с л е

—20

механического

старения)

ЮБпс

38

30

22

4

3

18Бпс

44

32

21

—

18ГБпс

46

34

21

—

4

—

3

19Г2Бпс

45

38

21

—

4

*3

3

08Г2Бпс

55

40

21

—

4

3

3

* На о б р а з ц а х

типа

V по ГОСТ 9454—60.

ном научно-исследовательском

институте по строитель­

ству магистральных трубопроводов.

Исследования выполнены^

на листах

толщиной 8—

30 мм в горячекатаном (сталь

18ГФпс)

или нормализо­

чекатаном

(09Г2С,

14Г2, 10Г2С1,

16ГС, 14ХГС),

норма­

лизованном

(10ХСНД, 15ХСНД)

или термоулучшенном

(16Г2АФ, 10ХСНД)

состояниях.

Все стали по

механи­

ческим свойствам, в том числе по ударной

вязкости при

отрицательных

температурах

(стали

18ГФпс,

14Г2,

09Г2С, 10Г2С1, 16ГС, 14ХГС —при —40° С, а

18Г2АФпс,

15Г2АФДпс,

10ХСНД,

15ХСНД

и

16Г2АФ —при

—70° С) и после

механического

старения

удовлетворя­

ли требованиям

соответствующих

технических

условий

и ГОСТ 5058—65.

Сталь 18ГФпс.

Ручную

сварку

стали

18ГФпс

произ­

водили электродами с фтористо-кальциевым

покрытием

марки УОНИ

13/55, автоматическую — электродной про­

ческую— электродной проволокой

Св-08Г2С

в углекис­

лом газе, т. е. с использованием

таких же

материалов,

как и для спокойных сталей

повышенной прочности ти­

па 09Г2С, 10Г2С1 и 15ХСНД.

Исследования

склонности

22—343

337

-80

-60

-АО -20

+20

Температура,

°С

Рис. 128.

У д а р н а я вязкость сварного

шва из стали 18ГФпс (лист толщи­

ной 30 мм) в зависимости от тем­

Рис.

127. Изменение

твердости

пературы испытания:

в сварном соединении из полуспо­

/ — по

линии

сплавления;

2—на

койной

стали (0,22% С и

1,2% Мп)

расстоянии 2

мм от линии

сплав­

с ванадием (1) и без него (2)

ления

соединения. Это благоприятно

сказывается на

работо­

0,61

I

I

I

I

I

i

I

-SO

-50

-40

-30

-20

-10

0

Температура

испытания, "С

Рис. 129. Зависимость отношения

величины

номинальных

р а з р у ш а ю щ и х

напряжений

к пределу текучести

в

соста­

ренных

о б р а з ц а х

из

низколегированных

сталей

от

т е м ­

пературы

испытания

(лист толщиной

20 мм):

/ — 18ГФпс; 2 — 18Г2АФпс;

3 — 15Г2АФДпс;

4 — 15ХСНД;

5 — 1 6 Г 2 А Ф ;

6 —

09Г2С;

7 — 1 0 Г 2 С 1 ;

8 —

10ХСНД

18

л I

I

1

1

1

1

1

1

1

-60

-50

-й0

-30

-20

-10

0

+10

Температура

испытания,

°С

ных

сталей от температуры

испытания:

/ - 18Г2АФпс;

2 - 09Г2С;

3 — 16ГС;

4 — 18ГФпс; 5 - 14Г2;

6

-

14ХГС

22*

339

Ю5

2

,?

4

5

6 7 Я 9 тб

2

3 к

5

в 7

8910

Количество

циклов

Рис. 131. Результаты испытаний на выносливость сварных образ ­

цов с приваренными ребрами из низколегированных сталей при

симметричном

и

пульсирующем

(Г,

2',

4')

цикле

напряжений

(лист

толщиной

20

мм):

/ —

18Г2АФпс;

2 — 1 8 Г Ф п с ; 3 — 09Г2С; 4 —

10ХСНД

(термически

улучшенная)

Сталь 18ГФпс по склонности к общей коррозии прак­

тически

не

отличается

от горячекатаных

низколегиро­

ванной

(16ГС)

и

углеродистой

(ВСт.Зсп)

спокойных

сталей (табл.126).

Не уступает она спокойным сталям и по сопротивля­

емости

коррозионному

растрескиванию

в

растворе

с

57% Ca(N0 3 ) 2

и 6%

N H 4 N 0 3

при

110° С (табл. 127).

из

Стали

18Г2АФпс

и

15Г2АФДпс.

Сварку

образцов

нормализованных

листовых

сталей

18Г2АФпс

и

15Г2АФДпс

выполняли

вручную

[электродами

марки

УОНИ

13/55

и АНП-1

(АНВ—70)],

полуавтоматически

в среде

углекислого

газа

(проволокой

Св-08Г2С

и

Св-20ГСТЮА)

и автоматически

под флюсом АН-22 (про-

Т а б л и ц а

126.

Склонность

сталей

к общей

коррозии

П р о д о л ж и т е л ь ­

Среда

ность

испытаний

Марка

стали

Скорость

при

комнатной

коррозии,

мм/год

температуре, ч

Раствор

с

760

г / л

>670

18ГФпс

0,45

NaOH

ВСт.Зсп

0,40—0,45

Раствор

с

760 г / л

384

16ГС

0,46

18ГФпс

0,86

NaOH и

0,2%

ВСт.Зсп

0,63

РЬО

16ГС

0,80

Т а б л и ц а

127.

Стойкость

сталей

против

коррозии в растворах

с 57%

Ca(N0 3 ) 2 и 6%

NH4 N03

Время до

возникновения трещин,

П р о д о л ­

ч

Марка

Толщина

ж и т е л ь ­

Скорость

стали

листа,

ность

коррозии,

в

более

мм

испытания,

м м / г о д

в одном

чем

поло ­

во

всех

ч

о б р а з ц е

вине

о б р а з ц а х

образцов

18ГФпс

12

192

0,14

192

192

192

16ГС

8

48

1,61

48

72

96

16ГС

8

72

0,26

— .

—

—

ВСт.Зсп.,

8

72

0,26

—

—

—

ВСт.Зсп

8

192

0,14

72

192

670

ВСт.Зсп

8

670

0,02

—

—

—

ВСт.Зсп

8

72

0,25

72

72

72

и

0,20%

соответственно)

не обнаружили. По величине

и

характеру распределения твердости в сварных соеди­

нениях

стали

18Г2АФпс

и 15Г2АФДпс

практически не

отличаются от

нормализованной стали

10ХСНД.