СТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ 09Г2С В КОЛЬЦЕВОЙ ЗАГОТОВКЕ ИЗГОТОВЛЕННОЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫМ ЭЛЕКТРОШЛАКОВЫМ ЛИТЬЕМ

Г. Р. Халикова, Д. Н. Шерматов, Е. А. Наумкин

Аннотация


Применение центробежного литья является распространенным при изготовлении изделий для объектов нефтегазовой отрасли. Это связано с высокими показателями износостойкости, возможностью получения отливок из сталей с заданным химическим составом, отсутствием необходимости создания моделей и оснастки для единичных отливок, высокой плотностью металла, отсутствием шлаковых и неметаллических включений. В связи с этим в работе исследована микроструктура и механические свойства стали 09Г2С в кольцевой заготовке Ду 500, изготовленной центробежным электрошлаковым литьем. Структурные исследования и анализ механических свойств проводили на середине высоты кольцевой заготовки в периферийной области вблизи внешней поверхности, в центре и на периферии вблизи внутренней поверхности в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Показано, что в структуре исследуемой стали имели место неметаллические включения, образующие преимущественно компактные скопления из отдельных частиц (оксиды) и образующие цепочки (сульфиды). Пораженность неметаллическими включениями стали 09Г2С была незначительной: подавляющее их большинство имели протяженность до 5,6 мкм в 96,3-100 % случаев (1-я группа НВ по методу Л2 ГОСТ 1778-70), расчетные индексы загрязненности находились в пределах от 2,7×10 - 3 до 4,7×10 - 3. Микроструктура исследуемой стали была ферритно-перлитной. Полосчатость перлитной составляющей отсутствовала. Средний размер ферритных зерен изменялся в пределах 9,17±0,20-12,13±0,33 мкм, что соответствовало 9-10 номеру зерна. При этом уровень механических свойств при комнатной температуре составлял: σв = 785 МПа, σт = 528 МПа, σпц = 315 МПа, δ = 36 %, ψ = 77 %.

Ключевые слова


центробежное электрошлаковое литье;сталь;кольцевая заготовка;ферритно-перлитная структура;неметаллические включения;РЭМ;механические свойства;centrifugal electroslag casting;steel;ring blank;ferrite-pearlite microstructure;nonmetallic inclusions;SEM;mechanical properties;

Полный текст:

PDF

Литература


Головачев В.Л., Бочаров А.Н., Байдуганов А.М. К вопросу об изготовлении фланцев методом центробежного электрошлакового литья // Безопасность труда в промышленности. 2017. № 2. С 47 - 50.

Лившиц Б.Г. Металлография. М.: Металлургия, 1990. 236 с.

Голиков, И.Н. Масленков С.Б. Дендритная ликвация в сталях. М.: Металлургия, 1977. 223 с.

Zherebtsov S.N., Fatyanov S.V. Centrifugal Electroslag Casting for 08Kh18N10T Steel // Chemical and Petroleum Engineering. 2006. Vol. 42. No. 1 - 2. P. 114 - 116. DOI: 10.1007/s10556-006-0063-8.

Скрипник С.В. Методы управления формированием кристаллического макростроения центробежных электрошлаковых отливок // Литейное производство. 2010. № 7. С. 21-27.

ГОСТ 19281-89. Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия. М.: Госстандарт СССР, 1989. 15 с.

ГОСТ 1778-70. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. М.: Госстандарт СССР, 1970. 31 с.

ГОСТ 5639-82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. М.: Госстандарт СССР, 1982. 21 с.

ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. М.: Госстандарт СССР, 1984. 24 с.

Финкель В.М., Елесина О.П., Зрайченко В.А. Неметаллические включения и прочность стали // Доклады академии наук СССР. 1968. Т. 183. № 3. С. 576 - 579.

Губенко С.И., Парусов В.В., Деревянченко И.В. Неметаллические включения в стали. Днепропетровск: АРТ-ПРЕСС, 2005. 536 с.

Бельченко Г.И., Губенко С.И. Неметаллические включения и качество стали. Киев: Техника, 1980. 168 с.

Филиппов Г.А., Ливанова О.В. Взаимодействие дефектов структуры и деградация свойств конструкционных материалов // Материаловедение. 2002. № 10. С. 17 - 21.

Плешивцев В.Г., Пак Ю.А., Филиппов Г.А., Чевская О.Н., Ливанова О.В. Факторы, влияющие на эксплуатационную надежность трубопроводов // Деформация и разрушение материалов. 2007. № 1. С. 6 - 11.

Гольдштейн М.И., Литвинов В.С., Бронфин Б.М. Металлофизика высокопрочных сплавов. М.: Металлургия, 1986. 310 с.

Сверхмелкое зерно в металлах / Под ред. Л.К. Гордиенко. М.: Металлургия, 1973. 383 с.

ГОСТ 5520-79. Прокат листовой из углеродистой, низколегированной и легированной стали для котлов и сосудов, работающих под давлением. Технические условия. М.: Госстандарт СССР, 1979. 17 с.

ГОСТ 10705-80. Трубы стальные электросварные. Технические условия. М.: Госстандарт, 1991. 19 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2020-5-104-113

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2020 Г. Р. Халикова, Д. Н. Шерматов, Е. А. Наумкин

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2020