|
Восприимчивость никелевых сталей к отпускной хрупкости резко возрастает, если в их состав вводятся хром и марганец. В практике хорошо известно, что хромоникелевые стали характеризуются значительной склонностью к отпускной хрупкости. В зависимости от состава и индивидуальных особенностей плавки коэффициент восприимчивости к отпускной хрупкости этих сталей может изменяться от 1 до 6 единиц и более (табл. 44). 
Если в хромоникелевые стали вводится более 0,6% Мп, то их восприимчивость к отпускной хрупкости резко возрастает. Автор исследовал восприимчивость к отпускной хрупкости стали, содержащей 0,27% С; 1,65% Сг; 1,60% Ni; 1,58% Мп; 0,26% Si и 0,024% Р. После закалки и высокого отпуска при 650° с замочкой в воде эта сталь имела ударную вязкость 16,2 кгм/см2, а в случае медленного охлаждения с температуры высокого отпуска со скоростью 20°/час — лишь 1,2 кгм/см2. Сравнивая полученную ударную вязкость с ее значениями для хромоникелевой стали аналогичного состава, но не содержащей марганца в качестве легирующего элемента (табл. 44), можно видеть, как увеличивается склонность стали к отпускной хрупкости в результате добавления в ее состав марганца.
Ванадий в обычных количествах, применяемых для легирования конструкционной стали (0,1—0,25%), несколько повышает восприимчивость стали к отпускной хрупкости (табл. 45). Из данных этой таблицы видно, что введение в сталь 0,2% V, а также увеличение его содержания до 0,48% сопровождается повышением восприимчивости стали к отпускной хрупкости.
Следует, однако, заметить, что плавки с добавками ванадия содержали значительно большее количество фосфора, чем сталь, не легированная ванадием. Это обстоятельство несколько «вуалирует» картину влияния ванадия. Однако даже из сопоставления восприимчивости к отпускной хрупкости плавок с различным содержанием ванадия, имеющих по другим элементам идентичный состав, можно безошибочно определить направление влияния ванадия, как элемента, повышающего склонность хромистой стали к отпускной хрупкости.
Аналогичное влияние оказывает ванадий при введении его в хромоникелевую сталь.
Алюминий в количестве около 1% увеличивает восприимчивость стали к отпускной хрупкости, о чем свидетельствует сопоставление следующих данных. Вязкость улучшенной хромистой стали с 0,4% С, 0,9% Сг и 0,6% Мп после 15-суточной выдержки при 500° снижалась на 60%. Для достижения такого же результата в стали с 0,35% С, 1,4% Сг, 0,33% Мп и 0,95% А1 достаточно было 24-часовой выдержки при 500°.
Молибден является элементом, наиболее сильно снижающим восприимчивость стали к отпускной хрупкости.
Данные табл. 46 показывают, что добавка порядка 0,3% Мо во всех случаях влечет за собой эффективное снижение восприимчивости стали к отпускной хрупкости.
Следует особо подчеркнуть, что (табл. 46) лишь в сталях, обладающих сравнительно незначительной восприимчивостью к отпускной хрупкости, молибден практически полностью устраняет отпускную хрупкость. Введение же молибдена в сталь, характеризующуюся большой склонностью к отпускной хрупкости, сопровождается только ее значительным уменьшением.
Заметим также, что положительное влияние молибдена на отпускную хрупкость стали обнаруживается уже при содержании его в стали в количестве около 0,2%. Дальнейшее повышение содержания молибдена до 0,6—0,7% приводит к дополнительному снижению восприимчивости стали к отпускной хрупкости.
Практикой выработаны нормы целесообразного легирования конструкционной стали молибденом.
В большинстве случаев обычная конструкционная сталь, в частности хромоникельмолибденовая, легируется молибденом в количестве 0,25—0,40%. Только стали, подверженные при работе длительному нагреву в интервале возникновения отпускной («тепловой») хрупкости (450—600°), легируются молибденом в количестве 0,5—0,6%.
Вольфрам относится к элементам, понижающим восприимчивость стали к отпускной хрупкости. Однако влияние вольфрама на отпускную хрупкость стали изучено еще недостаточно, и по этому вопросу в литературе имеются ограниченные указания.
В табл. 47 приведены некоторые материалы о влиянии вольфрама на восприимчивость к отпускной хрупкости конструкционной стали. 
Данные таблицы не оставляют сомнений в том, что вольфрам оказывает тормозящее влияние на отпускную хрупкость стали. Однако действие вольфрама в этом направлении слабее действия молибдена и для достижения равного эффекта необходимо втрое больше вольфрама, чем молибдена.
ной стали. Данные таблицы не оставляют сомнений в том, что вольфрам оказывает тормозящее влияние на отпускную хрупкость стали. Однако действие вольфрама в этом направлении слабее действия молибдена и для достижения равного эффекта необходимо втрое больше вольфрама, чем молибдена. 
Ниобий. Влияние ниобия на отпускную хрупкость исследовано слабо. Имеются указания о понижении ниобием склонности стали к отпускной хрупкости. Однако исследования, проведенные нами совместно с А. А. Моисеевым, этого не подтвердили. В частности, добавка 0,3% Nb не понизила восприимчивости хромоникелевой стали к отпускной хрупкости. Автор склонен считать, что ниобий не уменьшает отпускную хрупкость конструкционной стали.
Б о р. Существуют указания что небольшие добавки бора способствуют развитию отпускной хрупкости и что бор парализует положительное влияние молибдена.
Кроме химического состава и особенностей плавки, на развитие отпускной хрупкости стали оказывают значительное влияние условия ее термической обработки. Влияние температуры закалки на восприимчивость стали к отпускной хрупкости исследовал ряд авторов, которые установили, что с повышением температуры закалки восприимчивость стали к отпускной хрупкости возрастает.
В табл. 48 приведены данные, характеризующие влияние температуры закалки на восприимчивость к отпускной хрупкости стали с 0,43% С; 2,06% Мп и 0,2% Сг. Отпуск после закалки проводился по двум режимам: а) 650°, 2 часа, охлаждение в воде; б) то же, и повторный отпуск при 500° в течение 15 час.
|
Черная металлургия
Общая информация о легировании конструкционной стали
Свойства легированной стали при отпуске
