1.2. Количественная оценка при испытании на специальных установках по методике мвту

Загружают 10 образцов в 10 секций с разной нагрузкой Р₁<Р₂<...<Р₉<Р₁₀. Фиксируют время разрушения t_p, разрушающую нагрузку Р, площадь F. Выдерживают двое суток.

Разрушающие напряжения σ_p=P/F, МПа.

Показателем сопротивляемости холодным трещинам принимаются минимальное разрушающее напряжение σ_pmin.

Чем меньше σ_pmin, тем больше склонность к холодным трещинам.

σ_pmin(1)< σ_pmin(2)

σ_ост> σ_pmin(1) – образуются холодные трещины

σ_ост< σ_pmin(2) – холодные трещины не образуются.

1.3. Косвенная оценка сталей

Оценка углеродистых и легированных конструкционных сталей по эквиваленту углерода Сэх

Стали с С_эх1<0,45% не склонны к холодным трещинам при сварке. При

Сэх>0,45% появляется потенциальная возможность их образования в определенных условиях.

Для трубных сталей по СНиП 02.05.06-85* эквивалент углерода определяется по формуле:

Величина эквивалента не должна превышать 0,46%

17ГС С_э^х=0,413% 09Г2С С_э^х=0,403% 10Г2ФБ С_э^х=0,412%

Для бейнитных и бейнитно-мартенситных сталей С_э^х учитывает влияние водорода Н и толщины металла δ:

Температура подогрева, необходимая для предупреждения холодных трещин, в этом случае определяется по формуле: Т_под = 1440 С_э^х - 392°С.

При С_э^х > 0.27 % - склонны к трещинам

Оценка высоколегированных сталей по диаграмме Шеффлера (по соотношению элементов аустенизаторов и ферритизаторов, от которых зависит содержание мартенсита)

Аустенизаторы: [Ni]_э=Ni+30C+0,5Mn+30N+0,3Cu+12B+Co

Ферритизаторы: [Cr]_э=Cr+l,5Si+2Mo+5Ti+2Nb+l,5W+2Al+V

Оценка свариваемости конструкционной стали

Оценка свариваемости стали осуществляется по трем показателям:

1.Стойкость против горячих трещин;

2.Стойкость против холодных трещин;

3.Чувствительность стали к термическому циклу сварки (зависит от углерода), поэтому свариваемость стали можно определить по углероду С или эквиваленту углерода С.

С < 0,25 % - Х- хорошая свариваемость, сталь - не склонна к горячим и холодным трещинам, не чувствительна к термическому циклу сварки.

ΔW_опт - широкий. Такие стали можно сваривать на любых режимах, без подогрева и термообработки.

С=0,25 ...0,35 - У- удовлетворительная свариваемость, склонны к подкалке, сваривать на определенных режимах сварки, требуется подогрев;

С=0,35 - 0,5 % - О - ограниченная свариваемость, стали - склонны к горячим и холодным трещинам, сваривают специальными материалами с обязательным подогревом и отпуском после сварки.

С > 0,5 % - П - плохая свариваемость стали - их обычно не применяют в сварных конструкциях. С ними встречаются только при ремонтных работах (например инструмента). Здесь даже при подогреве и отпуске низкое качество сварного шва.

4.Порядок выполнения работы

Получить задание: перечень марок сталей для оценки их склонности к образованию холодных трещин. По таблице определить химический состав этих сталей.

Оценить склонность углеродистых и легированных сталей к образованию холодных трещин

Полученные результаты привести в таблице 2.

Таблица 2.

Стали		Конструкционные			Высоколегированные
№ п./п.	Марки	Cэ1х, %	Cэ2х, %	Склонность	Сrэ, %	Niэ,%	Структура	Склонность
2.2	20	0,461827	0,438333	да
13.4	15Г	0,48016	0,456667	да
2.3	30	0,596827	0,573333	да
4.4	А30	0,636731	0,6	да
12.7	С440	0,64641	0,631333	да
15.18	12Х18Н9Т				19,9	14,6	А	нет
16.16	31Х19Н9МВБТЛ				24,7	21,75	А	нет
16.9	12Х25Н5ТМФЛ				28,89	10,5	А+Ф	нет
15.12	08Х21Н6М2Т				29,2	8,8	А+Ф	нет
15.4	12Х13				14,2	4,9	М+Ф	да