Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Особенности применения диаграммы Шеффлера для прогнозирования структуры и механических свойств жаропрочных сталей с содержанием более 10 % (масс.) Cr

М. Ю. Беломытцев

Аннотация


Представлен обзор наиболее часто применяемых вариантов структурно-химической диаграммы Шеффлера, разработанных разными исследователями. Предложены новый вариант диаграммы Шеффлера и уравнения для расчета Cr- и Ni-эквивалентов, позволяющие корректно прогнозировать содержание d-феррита в структуре жаропрочных ферритно-мартенситных сталей группы ЭП450 – ЭП823 – ЭК181 – ЧС139, содержащих ³ 10 % (масс.) Cr, после горячей деформации и термической обработки. Факторный анализ связи физико-химических и структурных характеристик таких сталей с механическими свойствами позволил получить уравнения, в которых Cr- и Ni-эквиваленты учитываются как один из факторов, определяющих величину их предела текучести.

Ключевые слова


диаграмма Шеффлера; жаропрочные высокохромистые стали; Cr- и Ni-эквиваленты; дельта-феррит; аустенит; мартенсит; механические свойства; факторный анализ

Полный текст:

PDF

Литература


Schaeffler A. L. Constitution diagram for stainless steel weld metal // Metal Progress. 1949. V. 56, No. 5. P. 680 – 681.

Olson D. L., Dallam C. B., Liu S. Flux composition dependence of microstructure and toughness of submerged arc HSLA weldments // Welding Journal. 1985. No. 64(5). P. 140 – 151.

Newell H. D., Fleischmann M. Hot rolled metal article and method of making same. U.S, 1938. No. 2(118). P. 683.

Химушин Ф. Ф. Легирование, термическая обработка и свойства жаропрочных сталей и сплавов. М.: Оборонгиз. 1962. 336 с.

Schaeffler A. L. Selection of austenitic electrodes for welding dissimilar metals // Welding Journal. Oct. 1947. V. 26. P. 601 – 620.

Schaeffler A. L. Welding dissimilar metals with stainless electrodes // The Iron Age. July. 1948. V. 162. P. 72 – 77.

Потак Я. М., Сагалевич Е. А. Структурная диаграмма деформируемых нержавеющих сталей // МиТОМ. 1971. № 9. С. 12 – 16.

Потак Я. М. Высокопрочные стали. М.: Металлургия. 1972. 208 с.

Barmin L. N., Korolev N. V., Grigorev S. L. et al. The phase composition of iron-nickel-cobaltmolybdenum-titanium-silicon system deposited metal // Avt. Svarka. 1980. No. 10. Р. 22 – 24.

Мазуровский В. Л., Зиниград М. И., Леонтьев Л. И., Лисин В. Л. Математическое представление модернизированной структурной диаграммы Шеффлера // Металлы. 2004. № 3. С. 114 – 119.

Мазуровский В. Л., Зиниград М. И., Леонтьев Л. И. Моделирование превращений в металлическом расплаве сварочной ванны // Расплавы. 2003. № 3. С. 85 – 88.

Кривоногов Г. С., Каблов Е. Н. Математическая модель структурной диаграммы малоуглеродистых коррозионно-стойких сталей и ее применение при разработке новых материалов // Металлы. 2001. № 5. С. 42 – 48.

Olson D. L. Prediction of austenitic weld metal microstructure and properties // Welding J. 1985. V. 64, No. 10. P. 281 – 295.

Казаков А. А., Орыщенко А. С., Фомина О. В. и др. Управление природой -феррита в азотсодержащих хромоникельмарганцевых сталях // Вопросы материаловедения. 2017. № 1(89). С. 7 – 21.

Казаков А. А., Фомина О. В., Житенев А. И., Мельников П. В. Физико-химические основы управления природой -феррита при сварке аустенитно-ферритными материалами // Вопросы материаловедения. 2018. № 4(96). С. 42 – 52.

Raghavan V., Antia D. P. The chromium equivalents of selected elements in austenitic stainless steels // Metallurgical and Materials Transactions A. 1994. V. 25A, No. 12. P. 2675 – 2681.

Fenn R., Jordan M. F. Microstructure of weld heat-affected zone of 12Cr – Mo steel // Met. Technol. 1982. V. 9. P. 327 – 337.

Kaltenhauser R. H. Improving the engineering properties of ferritic stainless steels // Metals Engineering Quarterly. 1971. V. 11, No. 2. Р. 41 – 47.

Siewert A., McCowan C. N., Olson D. L. Ferrite number prediction to 100 FN in stainless steel weld metal // Weld. J. 1988. V. 67, No. 12. Р. 289 – 298.

Standard Practice for Steel Casting. Austenitic Alloy, Estimating Ferrite Content Thereof (800/A 800M-01). Steel, Stainless Steel, and Related Alloys / ASTM International, West Conshohocken, Philadelphia, PA. 2006.

Delong W. T., Ostorm G. A., Szumachowski E. R. Measurement and calculation of ferrite in stainless steel weld metal // Welding Journal. 1956. V. 35, No. 11. P. 521 – 528.

Long C., DeLong W. The ferrite content of austenitic stainless steel weld metal // Welding Journal. 1973. V. 52, No. 7. Р. 281 – 297.

Schneider H. Investment casting of high-hot strength 12 % chrome steel // Foundry Trade J. 1960. V. 108. Р. 562 – 563.

Бидуля П. Н., Иодковский С. А., Сащихин Н. Н. К вопросу о выплавке стали с заданным фазовым составом // Литейное производство. 1961. № 6. С. 1 – 4.

Schoefer E. A. Metal Progress Databook. 1977. V. 112. Р. 51.

Newhouse D. L., Boyle C. J., Curran R. M. Preprint of the 68thASTM Annual Meeting. Purdue University. Lafayette: IN. June 13 – 18, 1965.

Юферов В. М., Литинский Ю. Д., Линков И. И. О соответствии диаграммы Шеффлера структуре жаропрочных сталей мартенситно-ферритного класса // Сталь. 1970. № 7. С. 643 – 646.

Hull F. C. Delta ferrite and martensite formation in stainless steels // Welding Journal. 1973. V. 52, No. 5. P. 193 – 203.

Pickering F. B. Physical Metallurgy and the Design of Steels. London, Applied Science Publishers. 1978. (Пикеринг Ф. Б. Физическое металловедение и разработка сталей. М.: Металлургия, 1982. 184 с.

Szumachowski E. R., Kotecki D. J. Effect of manganese on stainless steel weld metal ferrite // Welding journal. 1984. V. 64, No. 5. Р. 156 – 161.

Olson D. L., Dallam C. B., Liu S. Flux composition dependence of microstructure and toughness of submerged arc HSLA weldments // Welding Journal. 1985. V. 64, No. 5. P. 140 – 151.

David S. A., Vitek J. M., Hebble T. L. Effect of rapid solidification on stainless steel weld metal microstructures and its implications on the Schaeffler Diagram // Welding Journal. 1987. V. 66, No. 10. Р. 289 – 300.

Kotecki D. J. Verification of the NBS-CSM ferrite diagram. International Institute of Welding, 1988. Document ll-C-834-88.

Ryu S. H., Yu J. A new equation for the Cr equivalent in 9 to 12 pct Cr steels // Metallurgical and materials transactions A. 1998. V. 29A, No. 6. P. 1573 – 1578.

Balmforth M. C., Lippold J. C. A preliminary ferritic–martensitic stainless steel constitution diagram // Weld. Res. Sup. 1998 (January). Р. 1s – 7s.

Balmforth M. C., Lippold J. C. A new ferritic–martensitic stainless steel constitution diagram // Welding J. 2000. V. 79, No. 12. P. 339 – 345.

Onoro. Martensite microstructure of 9 – 12 % Cr steels weld metals // J. Mater. Process. Tech. 2006. V. 180. Р. 137 – 142.

Speidel M. High nitrogen steels. Proceedings of the 10th international conference on HNS. 2009. P. 121.

Patriarca P., Harkness S. D., Duke J. M., Cooper L. R. United-States advanced materials development program for steam-generators // Nucl. Technol. 1976. V. 28. Р. 516 – 536.

Беломытцев М. Ю., Козлов Д. А., Кузько Е. И. и др. Влияние термической обработки на структуру и механические свойства 12%-ной хромистой стали с нестабильным аустенитом // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 2017. Т. 60, № 5. С. 374 – 379.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2023.12.3-12

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024