6.3. Термическая обработка сварных соединений высоколегированных хромистых сталей.

1. Высоколегированные хромистые стали содержат от 11 до 28 % Сr. Термическая обра­ботка сварных соединений этих сталей определяется фазовым и структурным состоянием ЗТВ и металла шва после сварки, которое зависит в основном от содержания в стали хрома, угле­рода и никеля. Некоторое значение может иметь дополнительное легирование стали неболь­шими количествами молибдена, вольфрама, ванадия, ниобия и других элементов.

2. В безникелевых высокохромистых сталях в условиях сварочного нагрева может протекать превращение аустенита в мартенсит поэтому структура может быть частично или полностью мартенситной, гак как при высоком содержании легирующих элементов в сваривае­мой стали или в металле шва это превращение при охлаждении, как правило, происходит с образованием мартенсита (полностью или частично).

Сплавы, которые при нагреве не претерпевают данное превращения, остаются ферритны­ми. Особенность однофазных ферритных сталей — повышенная склонность к росту зер­на. Даже наличие небольшого количества карбидов практически не препятствует росту зерна. Рост зерна, как правило, сопровождается ухудшением свойств.

3. Для сталей с полным или частичным мартенситным превращением, у которых в метал­ле шва или ЗТВ может быть значительное количество мартенсита, рациональной опе­рацией термической обработки является отпуск на температуру в пределах стабильно­го существования α-фазы.

Термическая обработка сварных соединений ферритных сталей без данного превраще­ния не может улучшить их свойства. Наоборот, в результате возможного роста зерна даже при высоком отпуске свойства могут ухудшаться.

4. При термической обработке сварных соединений высокохромистых сталей необходимо считаться и с другими обстоятельствами. Высокое содержание хрома и других леги­рующих элементов снижает теплопроводность сталей, а это ведет к увеличению градиен­та температуры по сечению, сопровождающемуся ростом временных напряжений при нагреве и остаточных при охлаждении. Уменьшение градиента температур по сече­нию может быть достигнуто снижением скорости нагрева и охлаждения при термиче­ской обработке. Однако ферритные и полуферритные хромистые стали при медленном нагреве в интервале 470—500 °С могут охрупчиваться. Поэтому в этом интервале тем­пературнагрев и охлаждение сталей, чувствительных к 475-градуслой хрупкости, недолжны происходить с низкими скоростями.

5. При термической обработке сварных соединений высокохромистых сталей необходи­мо также учитывать назначение и условия работы конструкции:

- для теплоустойчивых высокохромистых сталей термическая обработка должна обеспе­чить требуемые о г конструкции жаропрочность и жаропластичность. Для этого сварные соединения жаропрочных высокохромистых сталей чаще всего подвергают отпуску при 720-770^оС;

- если конструкция из высокохромистых сталей работает в коррозионно-активных средах, то для предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии проводят стабилизирую­щий отжиг. Однако стабилизирующий отжиг при 850—900 °С, обычный для аустенитных сталей, может привести к ухудшению механических свойств и стойкости к межкристал­литной коррозии высокохромистых сталей в связи с активным выпадением при этой тем­пературе избыточных фаз. Для высокохромистых сталей, работающих в коррозионно-активных средах, применяют либо отпуск при 710—750°С, либо гомогенизацию при нагре­ве в пределах 1000— 1100°С.

6. Схема термической обработки хромистых нержавеющих сталей представлена на рисунках и таблице 6.3. ( Рис. 6.2)

Рис 6.2. Схема термической обработки хромистых нержавеющих сталей: