7.7 Особенности резки высоколегированных сталей

Высоколегированные стали делятся на коррозионностойкие (нержавеющие), жаростойкие и жаропрочные.

В зависимости от состава чувствительность стали к термическому воздействию при резке различна. В то же время все высоколегированные стали отличаются низкой теплопроводностью. Коэффициент же линейного расширения высоколегированных хромистых и хромоникелевых сталей достаточно большой.

Содержащиеся в высоколегированных сталях примеси существенно влияют на фазовый состав стали. Одни из них способствуют образованию в стали аустенитной структуры (никель, марганец, медь), другие—ферритной (кремний, молибден, алюминий, вольфрам, ванадий).

В результате сочетания двух факторов — низкой теплопроводности, приводящей к большому перепаду температур, и значительного коэффициента линейного расширения стали при нагреве в процессе кислородно-флюсовой резки возникают большие внутренние напряжения, приводящие к деформациям разрезаемых листов, а в некоторых случаях — к образованию трещин.

Дополнительное количество теплоты, сообщаемое металлу окисляющимся при кислородно–флюсовой резке флюсом, делает тепловое влияние этого способа резки более значительным по сравнению с тепловым влиянием газовой резки, где теплота сообщается только подогревающим пламенем и процессом окисления основного металла в объеме реза.

Толщина разрезаемой стали оказывает первостепенное влияние на скорость охлаждения металла и на характер структур, образуемых в кромке реза и зоне теплового влияния.

Хромоникелевые стали с относительно невысоким содержанием никеля (до 8—10 %) не проявляют при резке склонности ни к образованию трещин, ни к межкристаллитной коррозии. Совсем иначе ведут себя при резке, хромоникелевые стали с высоким содержанием никеля и высокохромистые стали. В последних даже незначительное изменение состава, в частности незначительное изменение содержания углерода и хрома, меняет структуру стали с ферритной на мартенситную и наоборот.

Жаропрочные стали, содержащие около 12 % Сг и примеси молибдена, вольфрама, ванадия и ниобия, имеют мартенситную структуру и содержат до 10—15 % феррита. Для этих сталей характерно замедленное мартенситное превращение.

Столь замедленное структурное превращение, образующее хрупкую мартенситную структуру, совершающееся при сравнительно низких температурах, приводит иногда к образованию трещин в кромке реза. Резку таких сталей следует проводить с предварительным подогревом до температуры 300—450⁰ С с последующим медленным охлаждением, а иногда и с последующей термообработкой.

7.8 Особенности резки чугуна

Железоуглеродистый сплав с высоким содержанием углерода — чугун — не удовлетворяет одному из главнейших требований газовой резки: его температура плавления 1100—1200⁰ С оказывается намного ниже температуры начала интенсивного окисления в кислороде (температуры воспламенения), составляющей для чугуна значительно выше 1350° С. В результате сосредоточенного нагрева чугуна подогревающим пламенем можно достичь его расплавления, но интенсивное окисление сплава, характерное для газовой резки, без введения в зону резки железного порошка или проволоки невозможно.

Так как при кислородно-флюсовой резке чугуна происходит разбавление расплавленного чугуна в объеме реза железным порошком, удельное содержание углерода (в объеме реза) снижается, и сплав начинает интенсивно окисляться. При использовании в качестве флюса чистого железного порошка при резке чугуна образуются вязкие шлаки, в связи с чем в состав флюса вводят обычно флюсующие, разжижающие шлак добавки (в виде феррофосфора, кварцевого песка и пр.).

•Температурное влияние резки на структуру чугуна и кромке реза и в зоне теплового влияния большое, в особенности, если процесс резки ведется без предварительного подогрева. В этом случае при быстром охлаждении разрезанных кромок происходит отбеливание чугуна.

В связи с тем, что резку чугуна применяют в основном при отрезке прибылей-чугунных отливок или при грубой разделительной резке крупногабаритных чугунных отливок в переплавку, качество кромок реза и наличие отбеленного слоя и даже поверхностных трещин значения не имеют. Если кромки реза чугунной отливки подвергают последующей механической обработке, т. е. недопустимы высокая твердость кромок и наличие на поверхности их даже неглубоких трещин, резку чугуна следует производить с предварительным подогревом.