Сучасна електрометалургія, 2009, №01



2009 №01 (08)

2009 №01 (10)

---

«Современная электрометаллургия», 2009, № 1, с. 52-56

К ВОПРОСУ О ЛЕГИРОВАНИИ ТЕПЛОУСТОЙЧИВОЙ СТАЛИ ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ КОМПОНЕНТОВ ЭНЕРГОБЛОКОВ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Автор
В. Ю. Скульский
Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины. E-mail: office@paton.kiev.ua

Реферат
Проанализированы особенности влияния хрома на характер высокотемпературного δ-γ-превращения и фазовый состав хромистых сталей. Установлено, что в системах C-Fe-Cr увеличение концентрации хрома свыше 10 способствует резкому возрастанию стабильности δ-феррита. С повышением содержания хрома также усиливается влияние углерода на стабильность δ-феррита, а следовательно, возрастает чувствительность фазового состава хромистых сталей и металла швов к изменению содержания углерода. На основании ориентировочного расчета показано, что при комплексном легировании однофазная мартенситная структура хромистых сталей (с системой легирования типа С-Сг-Мо(Мо + W), V, Nb) обеспечивается при содержании хрома 8,15... 9,75 %.

Specifics of chromium effect on nature of high-temperature δ-γ-transformation and phase composition of chromium steels was analyzed. It was found that increase in chromium concentration above 10 % in C-Fe-Cr systems contributes to an abrupt increase in stability of δ-ferrite. With increase in chromium content the effect of carbon on stability of δ-ferrite is also increased, and, consequently, the sensitivity of phase composition of chromium steels and weld metal to change in carbon content is increased. It is shown on the basis of approximate calculation that using integral alloying the single-phase martensite structure of chromium steels (with system of alloying of С-Сг-Мо(Мо + W), V, Nb)  type) is provided at 8,15... 9,75 %. Chromium content.

Ключевые слова: хромистые стали; мартенсит; δ-феррит; легирование; однофазная структура

Поступила 15.10.2008
Опубликовано 18.02.2009

1. Скульский В. Ю., Царюк А. К. Проблемы выбора свариваемой стали для высокотемпературных компонентов энергоблоков ТЭС (Обзор) // Автомат. сварка. - 2004. - № 3. - С. 3-7.
2. Хойзер Г. Присадочные материалы для сварки в энергетическом машиностроении // Там же. - 1997. - № 9.- С. 40-44, 74.
3. Bendick W., Haarmann К., Richter H. Die Anwendung austenitisher Rohrwerkstoffe im Kraftwerksbau // VGB Kraftwerkstechnick. - 1993. - 73, N 12. - S. 1062-1069.
4. Земзин В. Н. Жаропрочность сварных соединений. - Л.: Машиностроение, 1972. - 272 с.
5. Current and Future Use of the 9 % Cr Steel X10CrMoVNb91 for Power Plant Applications / W. Amswald, B. Kempkes, G. Wellmitz, M. Zschau // VGB Kraftwerkstechnik. Separate print from English issue. - 1994. - 73, N 3. - P. 203-208.
6. Козлов P. А. Сварка теплоустойчивых сталей. - Л.: Машиностроение, 1986. - 160 с.
7. Ланская К. А. Высокохромистые жаропрочные стали. - М.: Металлургия, 1976. - 216 с.
8. Krauss G, Harder A. R. The morphology of martensite in iron allovs // Metallurgical Transactions. - 1971. - 2, № 9. - P. 2343-2357.
9. Каховский Н. И., Фартушный В. Г., Ющенко К. А. Электродуговая сварка сталей. - Киев: Наук. думка, 1975. - 480 с.
10. Юферов В. М. О технологической пластичности нержавеющих и жаростойких сталей // Металловед. и термич. обраб. металлов. - 1968. - № 2. - С. 17-20.
11. Алферова Н. С. Связь деформируемости стали с ее структурой // Сталь. - 1960. № 2. - С. 144-148.
12. Сварка в углекислом газе / И. И. Заруба, Б. С. Касаткин, Н. И. Каховский, А. Г. Потапьевский. - Киев: Гос. изд-во техн. лит-ры, 1960. - 224 с.
13. Баженова В. В., Федяева Т. Р. Сварка жаропрочных 10-12 %-х хромистых сталей, работающих при температуре до 600 °С / Вопросы сварки в энергетическом машиностроении. - М.: Машгнз, 1962. - С. 127-148.
14. Каховский Н. И. Сварка высоколегированных сталей. - Киев: Техніка, 1975. - 376 с.
15. Грабин В. Ф., Денисенко А. В. Металловедение сварки низко- и среднелегированных сталей. - Киев: Наук, думка, 1978. - 276 с.
16. Zeman M., Brozda J., Pasternak J. Ocena spawalnosci stali HСМ12А przeznaczenej на element у kotlow energetycznych pracujace przy parametrach nadkrytycznych // Przeglad Spawalnictwa. - 1999. - LXXI, N 6. - S. 1-7.
17. Петров Г. Л., Земзин В. Н., Гонсеровский Ф. Г. Сварка жаропрочных нержавеющих сталей. - М.: Машгиз, 1963. - 248 с.
18. Либерман Л. Я., Боева А. В. Жаропрочные хромистые стали для работы при 550-560 °С // Металловед. и термич. обраб. металлов. - 1956. - № 6. - С. 16-25.
19. Ланская К. А., Кобозева 3. Т. Мартенситностареющне стали, упрочненные интерметаллидными фазами NiAl и ТІА1 // Специальные стали и сплавы: Сб. ЦНИИЧМ. - М.: Металлургия, 1970. - Вып. 77. - С. 11-18.
20. Гудремон Э. Специальные стали. Т. 2. - М.: Мегаллургиздат, 1960. - 1638 с.
21. Косма Д., Константинеску А. Исследование влияния элементов на свойства жаропрочных сталей // Металловед. и термич. обраб. металлов. - 1968. - С. 31-34.
22. Marshall A. W., Farrar J. С. М. Welding of ferritic and martensitic 11-14 % Cr steels // Welding in the World. - 2001. - 45, N5-6. - P. 32-55.
23. Металловедение и термическая обработка стали. Справ, издание: В 3 т. Т. 2. Основы термической обработки / Под ред. М. Л. Бернштейна, А. Г. Рахштадта. - М.: Металлургия, 1983. - 386 с.
24. Лившиц Л. С. Металловедение для сварщиков. - М.: Машиностроение, 1979. - 253 с.
25. Касаткин Б. С., Мусияченко В. Ф. О выборе флюса и электродной проволоки для сварки низколегированных сталей высокой прочности // Автомат, сварка. 1964. - № 8. - С. 1-10.
26. Zvaranie 9 ziaropevney ocele modifikovanej volframom (Welding of 9 % Cr creep resistant tungsten modified steel) / J. Pecha, O. Peles, A. Vyrostkova, M. Jedinakova // Zvaranie. -  Svarovani. - 2004. - № 4. - S. 86-92.
27. Brozda J. Stale zarowytrzymale nowej generacji, ich spawalnosc 1 wlasnosci zlaczy spawahych. Chesc 1. Cel stosowania stali zarowytrzymalych nowei generacji, ich characterystuka і winikajace korzysci // Buletyn lnstytutu Spawalnictwa. - 2004. - N 1. - S. 41-49.
28. Касаткин Б. С., Мусияченко В. Ф. Низколегированные стали высокой прочности для сварных конструкций. - Киев: Техніка, 1970. - 188 с.