Низколегированные стали перлитного класса.

Низкоуглеродистые низколегированные стали перлитного класса применя­ются в различных конструкциях взамен углеродистых, обеспечивая снижение металлоемкости на 20—50 %. Они широко используются в строительстве трубопроводов, конструкций газонефтехимических производств, судов, мостов и других сооружений, эксплуатируемых в температурном интервале от —70 до +475°С в зависимости от химического состава и структурного со­стояния, обеспеченного термообработкой.

1.1 Состав сталей.

Одним из наиболее эффективных средств повышения качества низкоуглеро­дистых сталей является их упрочнение за счет легирования такими элемен­тами, как Si, Мп, и повышения дисперсности структуры посредством тер­мической или термомеханической обработки.

Содержание С в низколегированных сталях ие превышает 0,23 %. В за­висимости от легирующих элементов, суммарное содержание которых в со­ставе стали не превышает 5%, различают марганцовистые, кремнемарганцо­вистые, хромокремнемарганцовистые и другие стали, представленные в табл. По содержанию S и Р эти стали можно отнести к качественным сталям в последние годы расширяется производство и применение рафини­рованных посредством электрошлакового, вакуумного переплава сталей, об­работанных в ковше синтетическими шлаками с целью снижения содержания серы в их составе для повышения сопротивляемости образованию слоистых (ламинарных) трещин.

1.2 Механические свойства сталей.

Введение в состав низкоуглеродистых сталей легирующих элементов (до 2 % каждого и до 5 % суммарно) способствует повышению прочности и сопротивления хрупкому разрушению, не ухудшая их свариваемости

Прочность сталей Показатели механических свойств сталей представ­лены в табл 8 1

Они характерны для проката в горячекатаном либо в нормализованном состояниях Термическое упрочнение позволяет дополнительно на 20—50 % увеличить уровень показателей прочности

Ударная вязкость. По ударной вязкости, в особенности при отрицатель­ных температурах, низколегированные стали превосходят низкоуглеристые стали Термическое упрочнение позволяет повысить уровень ударной вязко­сти в 1,5—2 раза и обеспечить высокую сопротивляемость хрупкому разру­шению низколегированных сталей

1.3 Свариваемость сталей.

Легирующие элементы оказывают существенное влияние на показатели свариваемости сталей. Увеличение содержания эле­ментов, повышающих закаливаемость, сопровождается сниже­нием сопротивления сварных соединений образованию холод­ных трещин [1]. Элементы, упрочняющие твердый раствор, спо­собствуют, как правило, снижению ударной вязкости металла в околошовной участке ЗТВ сварных соединений.

1.4 Выбор тепловых режимов сварки.

Одним из технологических средств, снижающих вероятность по­явления холодных трещин, является предварительный и сопут­ствующий подогрев

Рис.1.Толщина проката, мм

Определение температуры подогрева в зависимости от Сэкв и толщины свариваемого проката

Для определения температуры подогрева стали с целью предотвращения образования холодных трещин в зависимости от содержания в ней химических элементов и толщины проката можно воспользоваться графи­ками, приведенными на рис.1

Значения Сэкв, отложенные по оси абсцисс, определяют как:

Сэкв = с + Мп/6 + Si/5 + Сг/6 +

+ Ni/12+Mo/4 + V/5 + Cu/7+ Р/2.

Здесь символы обозначают со­держание соответствующих хи­мических элементов в процентах.

Предельное их содержание не должно превышать 0,5 % С;

1,6% Мп; 1 % Сг; 3,5 % N1;

0,6 % Мо; 1 % Си. Как видно, не­обходимая температура подо­грева возрастает с увеличением степени легированности стали и толщины свариваемого проката.

Таблица 1. Нормы химического состава для низколегированной стали (по ГОСТ 5058-65*)

Марка стали	Химический состав в %
	С	Si	Мn	Сr	Ni	Сu
					не более
14Г	0,12-0,18	0,17-0,37	0,7-1	0,3	0,3	0,3
19Г	0,16-0,22	0,17-0,37	0,8-1,15	0,3	0,3	0,3
09Г2	≤0,12	0,17-0,37	1,4-1,8	0,3	0,3	0,3
14Г2	0,12-0,18	0,17-0,37	1,2-1,6	0,3	0,3	0,3