Реферат (доклад) по статье
.docxЖурнал «Металловедение и термическая обработка металлов», №9, 2017
Реферат студента II курса, группы ПТМ-613, Сызранова И.Ю.
«Влияние вольфрама на отпускную хрупкость в сталях с 9% Cr»
Читая статью, непременно проникаешься силой профессиональной деятельности металловедов и людей, которые посвящают своё свободное и рабочее время такому интересному делу: работа с металлами, их свойствами и поиск правильного применения в повседневной жизни, на производстве, в индивидуальных проектах и в перспективах развития человечества. Различия в свойствах сталей по признаку процентного содержания в них углерода (C) важны в металловедении, как основа знаний об обрабатываемых сталях. Важно понимать, будет ли сталь хрупкой и почему, при какой температуре и обстоятельствах была она получена, каковы её свойства, применительно к дальнейшему использованию.
Процесс легирования сталей различными химическими элементами позволяет изменять её свойства, как в лучшую, так и в худшую сторону. Всё, безусловно, относительно: чётких понятий «хорошо» и «плохо» нет, но есть положительный с точки зрения практичности в определённой области применения результат и отрицательный. К примеру, хромистые стали нового поколения (9-12% Cr и 0,5-1% Mo), разработанные для деталей угольных энергоблоков, могут работать при температурах до 630°С, что позволяет им выполнять свои функции (цели их разработки). Нормализация проходит при температуре от 1050°С, что необходимо для сохранения искомых параметров ударной вязкости.
Процесс охрупчивания сталей (изменение параметров ударной вязкости и отпускной хрупкости) сильно влияет на область их применения, что важно учитывать при разработке и поиске практического применения конкретных вариантов обработки сталей. Есть немалое количество не изученных моментов в свойствах и поведении сталей в определённых условиях, что также важно учитывать, вне зависимости от уровня и целей разработки.
В статье речь идёт об исследовании закономерностей охрупчивания в сталях с содержанием вольфрама (W) 2% и 3%, также оценивается влияние вольфрама на отпускную хрупкость сталей с 9% Cr.
В опытах была задействована зарубежная техника для определения свойств и качеств сталей, было выяснено, что критическая точка Ac1 для обеих сталей - 840°С, точка Ас3 - 907°С и 936°С для сталей с 2% и 3% вольфрама соответственно. При увеличении содержания вольфрама от 2% до 3% точки начала и конца мартенситного превращения снижаются от 400°С до 385°С и от 337°С до 330°С соответственно.
Разница в 1% содержания вольфрама в стали, как показывает опыт, более чем существенна, речь идёт о разнице между сталями 10Х9К3В2МФБР (2% вольфрама) и 10Х9К3В3МФБР (3% вольфрама).
Микроструктурные исследования выявили образование карбидных плёнок (М23С6) по границам ИАЗ (исходных аустенитных зёрен), после отпуска при 525°С в обеих сталях, а также в стали 10Х9К3В1МФБР (1% вольфрама). Однако, разумеется, структура их расположения различается: в стали 10Х9К3В2МФБР (2% вольфрама) они располагаются изолированно, в стали 10Х9К3В3МФБР (3% вольфрама) образуют цепочки плёнок вдоль почти всех границ ИАЗ. При увеличении содержания W в стали с 2% до 3% уменьшается в 4 раза ударная вязкость, как итог образования карбидных цепочек.
При повышении температуры до 650°С в стали 10Х9К3В2МФБР плёнки коагулируют в круглые зернограничные частицы, а в стали 10Х9К3В3МФБР этот процесс продолжается и при температуре >650°С.
Молибден оказывает на свойства стали меньшее влияние, поскольку содержание его в 6 раз меньше, чем вольфрама. Сталь 10Х9К3В3МФБР обладает низкой ударной вязкостью в интервале 600°С - 700°С, из-за наличия цепочек зернограничных карбидов М23С6), а также из-за сегрегации вольфрама.
Оптимальное содержание в стали вольфрама выбирают исходя из запроса по отношению к длительности времени прочности стали. Дело в том, что при повышении температуры отпуска до 750°С происходит увеличение ударной вязкости сталей в 10 раз. Соответственно, перед началом эксплуатации ударная вязкость обеих сталей в 6 раз превышает минимальные технические требования к величине KCV (обозначение ударной вязкости)
Как вывод хотелось бы поблагодарить авторов журнала и нашего преподавателя за интересный материал и повод для размышления на сложную, но приятную тему, хоть поначалу и кажется, что всё недостижимо трудно в плане понимания. Можно также отметить, что стали с меньшим содержанием W при охрупчивании не теряют надёжность, есть такое впечатление.
Важно помнить и про окончательную термическую обработку для сталей 10Х9К3В2МФБР и 10Х9К3В3МФБР: нормализация при 1050°С и отпуск при 750°С для обеспечения высокой ударной вязкости.
Статья в журнале «Металловедение и термическая обработка металлов» вводит нас в курс дела об отпускной хрупкости в сталях с девятипроцентным содержанием хрома и влиянии такого химического элемента как вольфрам на неё.
Рассматриваются различные варианты содержания вольфрама в стали с девятипроцентным содержанием хрома, различные варианты температуры отпуска, а также оценивается хрупкость стали.
Также речь идёт о механизмах разрушения, их особенностях и последствиях.
Рассматриваются различные стали как по химическому составу, так и по свойствам, появившимся после процессов различного характера.
Статья содержательна, хоть и довольно небольшая, в сравнении с другими в журнале. Использовано большое количество литературы, иллюстраций достаточно для лучшего понимания темы и, к тому же, журнал приятен в целом.