CS196236B2

CS196236B2 - Method for thermal treatment of weldable constructional steel with high tensile strength

Info

Publication number: CS196236B2
Application number: CS64569A
Authority: CS
Inventors: Kazuhisa Suzuki; Toshikazu Shimoyama
Original assignee: Kazuhisa Suzuki; Toshikazu Shimoyama
Priority date: 1968-01-31
Filing date: 1969-01-31
Publication date: 1980-03-31
Also published as: DE1905473B2; FR2001076A1; CA927256A; DE1905473A1; GB1253552A; AT319303B; CH507373A; NL6901640A; PL79948B1; BE727765A; SE349329B

Description

Vynález se týká způsobu tepelného zpracování svařovatelné konstrukční ocele s vysokou pevností v tahu o složení v % hmotnosti 0,05 až 15 % uhlíku, 0,05 až 0,6 % křemíku, 0,1 až 1,4 % manganu, 0,5 až 4,5 % niklu, 0,1 až 1,4 % chrómu, 0,1 až 0,8 % molybdenu, přičemž hodnota součtu množství manganu, niklu, chrómu a molybdenu je v rómezí 1,6 až 4,2 % a dále obsahující 0,01 až 0,09 % hliníku a 0,001 až 0,15 % titanu jednotlivě nebo ve vzájemné kombinaci a případně ještě stopy až 0,12 % vanadu, stopy až 0,04 %. niobu a stopy až 0,005 % boru, individuálně nebo ve vzájemné kombinaci, přičemž zbytek je železo a nečistoty.

Jak je ilustrováno v tabulce 1, získávají se běžně ocele s vysokou pevností v tahu pro svařované konstrukce kalením a popouštěním po jejich tepelném zpracování, čímž se zvětší jejich pevnost v tahu i vrubové houževnatosti a jejich strukturou je temperovaný martenzit.

Tyto ocele s vysokou pevností v tahu mají při tomto běžném zpracování kalením a popouštěním vysoký průtažný poměr, to je poměr meze průtažnosti к pevnosti v tahu, a po dosažení meze průtažnosti je jejich deformace a absorbovaná energie až do prasknutí velmi snížena, což vyvolává malou o2 dolnost proti soustředěnému namáhání konstrukcí.

Jestliže stupeň bezpečnosti se vyhodnocuje na základě průtažného poměru, je třeba zajišťovat při praktickém použití vysoký stupeň bezpečnosti zvýšením průtažného poměru.

Jestliže se však průtažný poměr zvětšuje, musí být přípustné namáhání takové ocele nízké, přičemž zároveň musí být tloušťka desek svářených ocelových konstrukcí velmi značná, takže konstrukce jsou těžké. Taková ocel, s vysokou pevností v tahu získanou kalením a popouštěním, musí být dále popouštěna při vysokých teplotách, například nad 600 °C, aby se zvýšila její vrubová houževnatost.

V důsledku této tendence musí být obsah legovacích prvků v takové oceli vysoký vzhledem к požadované pevnosti.

Při zvyšování pevnosti ocele se tedy zvýší uhlíkový ekvivalent, který bude nadále označován Cekv, a pro nějž platí Cekv == = C-J-l/24 Si+1/6 Mn+1/40 Ni+1/5 Cr + + 1/4 Mo-j-1/14 V.

Když se zvyšuje sklon pásma, zasaženého svářecím teplem, ke tvrdnutí, zvyšuje se také citlivost ke vzniku prasklin ve svaru, s tím výsledkem, že také předehřívací teploty pro takovou ocel musí být vysoké, jak je znázorněno v tabulce 1, aby se zabránilo vytvoření prasklin ve svaru.

Shora uvedené nevýhody dosavadních ocelí odstraňuje způsob tepelného zpracování oceli sestávající v % hmotnosti z 0,05 až 0,15 % C, 0,05 — 0,6 % Si, 0,1 — 1,4'% Mn, 0,5 — 4,5 % Ni, 0,1 — 1,4 % Cr a 0,1 — 0,8 proč. Mo, a kromě toho z 0,01 — 0,09 % AI nebo/a 0,001 — 0,15 % Ti, přičemž hodnota Mn-|-Cr+Mo je v rozmezí 1,6 — 4,2 % a zbytek je Fe a nevyhnutelné nečistoty podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se ocel zahřeje ňa 850 až 980 °C nad bod přeměny Аз a pak se ochladí v době 2,1 až 80 sekundy z teploty 800 na 500 °C a potom v době nejméně 15 sekund, maximálně 1200 sekund, se ochladí ž teploty 500 na 200 °C.

Podle dalšího provedení vynálezu se ocel pak popouští při teplotách 500 až 680 °C pod bodem přeměny Ai.

Та bulka

O	O	O	CD
CD	to	ID	Ю
tH	tH	rH	04

ιη

CM		in	CD~
00~	CO	co	in
CD	CD	CD	CO

04	in	ID	Lf£
00	ČQ⁴	об	CD
rH	04	04	04

CD

&

04			&
ID	CD	ID
ID	CD		СГ)

			<—N
H	H	£	Pi
a	a	Cf	a

	o	o	o	o
r-4	CD		00	CD
0)				yH
o
O		H		H
		Д

1) kalení ve vodě a popouštění

2) Cekv = C+l/24 Si+1/6 Мц + 1/40 Ni-ψ 1,5 Cr+1/4 ΜοψΙ/14 V.

. 8 .2 3 8

...... 6

Tím se dosáhne ocele s bainitickou strukturou o vysoké pevnosti v tahu pro svařované konstrukce. .....

Jelikož vynálezem byl překonán známý poznatek, že je nesnadné vyrobit ocel se širokým rozsahem pevnosti v tahu v důsledku předpokládané nízké vrubové houževnatosti bainitické struktury, znamená vynález pokrok v tom směru, že vytváří ocel s vysokou pevností v tahu, s bainitickou strukturou, s vysokou · vrubovou houževnatostí.; a s nízkým sklonem ke · tvoření prasklin ' ve svaru.

Ocele tepelně zpracované podle vynálezu lze samozřejmě používat například pro výrobu ocelových desek, výrobků z kujné oceli, lité oceli, tvarové oceli, jako jsou ocelové trubky, tyčová ocel a ocelové dráty.

Složení ocele a její tepelné zpracování podle vynálezu bude podrobněji vysvětleno v souvislosti s přiloženými výkresy. ?

Na obr. 1 je graf znázorňující vztah mezi množstvím Ni a energií zpracované ocele podle vynálezu, absorbovanou při Charpyho vrubové zkoušce rázem při vrubu tvaru V, na obr. 2 je graf znázorňující vztah mezi množstvím Mn + Ni -j- Cr -J- Mo, mezí průtažnosti a pevnosti v tahu u ocele zpracované podle vynálezu, na obr. 3 je· gráf znázorňující vztah mezi · množstvím V, mezí průtažnosti a pevností v tahu u ' ocele zpracované podle vynálezu, na obr, 4 je rovněž graf znázorňující vztah mezi množstvím V a absorbovanou energií ocele zpracované podle vynálezu při Charpyho vrubové zkoušce rázem/ na obr. <5 je diagram pro přeměnu ocele plynulým chlazením následujícím po tepelném zpracování -podle vynálezu, na obr. 6 je graf · · ' znázorňující vztah mezi množstvím Μη -f- Ni -f- Cr + Mo a mezi chladicí dobou zpracované ocele podle vynálezu, na obr. 7 je graf znázorňující vztah mezi uhlíkovým ekvivalentem a mechanickými vlastnostmi océle zpracované podle vynálezu a na obr. 8 a 9 jsou snímky znázorňující mikrostrukturu ocele · opracované podle vynálezu.

Ocel zpracovaná podle vynálezu obsahuje v % hmotnosti 0,05 až 0,15% C, 0,05 až 0,6 % Si, 0,1 až 1,4 · % Mn, 0,5-.až 4,5 % Ni, 0,1 až 1,4 % Cr, a 0,1 až 0,8 % Mo a kromě toho 0,01 až 0,09 % AI nebo 0,001 až 0,1 % Ti a dále, v případě potřeby, přísadu jednoho nebo dvou z těchto ' prvků nejvýše 0,12 % V, nejvýše 0,04 % Nb á nejvýše 0,005 % B. ·

Když obsah C je v % hmotnosti vyšší než 0,15 % může pásmo zasažené svářecím teplem značně ztvrdnout, dochází ke tvoření trhlin ve svaru a vytvoří se v důsledku tepelného zpracování martenzitieká struktura, z kterýchžto důvodů musí být obsah C menší než 0,15 % a větší než 0,05.· % se. zřetelem na nutnost vysoké pevností·' v tahu. .

Když obsah Si je v % hmotnosti vyšší než 0,6 %, pak se zhorší svařitelnost ocele a se zřetelem k tomu, že při výrobě ocěle je obsah

Si povšechně ..větší než 0,05 %, bude se množství. Si pohybovat v'rozmezí ' 0,05' až 0,6 procent.· . ^:

Podobně' jako C je Mn účinný legovací prvek pro ' podpoření pevnosti ocele v tahu, avšak při' zvyšování jeho' obsahu se zhoršuje svařltelnost ocele stejně jako při zvyšování obsahu uhlíku.

Z toho důvodu musí být obsah Mn z hlediska dosažitelné pevnosti v tahu vyšší než ;0,l % a současně z hlediska ' ' svařitelnosti -•OT^i^iší než 1,4 7%, aby se ' zabránilo vytváření martenzitické ' ' ' struktury při tepelném zpracování. 4

I ' když Ni,.· jak ' . ' známo, je účinný legovací prvek pro zvýšení . . vrubové houževnatosti, mají jeho účinná' , · množství zcela určitou hranici.

Obr. 1 ukazuje vliv obsahu Ni na vrubovou houževnatost. · po tepelném zpracování podle vynálezu. .

Na tomto výkresu ' ' vyznačuje úsečka obsah Ni v hmotnostních · % a na ' pořadnici je nanesena absorbovaná energie VEO' v J při Charpyho vrubové zkoušce; · rázem při vrubu V o hloubce · 2 ' mm. Z grafu je vidět, že přísada Ni v množství větším než 0,5 % působí ve smyslu · zvýšení vruboyé houževnatosti, avšak 'že . přísada v množství větším než 4,5 % je v . ' tomto' ohlédu 'neúčinná, jak vyplývá z dolní ' . křivky, takže obsah ÍM1 je určen rozmezím 0,5 ' až 4,4 %. · '

Obsah Cr musí.·, 'být v % hmotnosti větší než 0,1 %, aby · byla . · vytvořena ' bainitická struktura a zvýšena ' pevnost . v tahu, avšak množství větší jnež '1,4 ' % ' by způsobilo' zhoršení svařitel.ncštt ' ocele a kromě ' toho nelze očekávat.·' zvýšení _; pevnosti v tahu tepelným zpracováním ' ' podle vynálezu v tomto případě, takže obsah· · Cr j určen intervalem 0,1 až 1,4 %.'+4

Obsah Mo musí ' být také v % hmotnosti vyšší než 0,1 %, ' aby' byla · vytvořena bainltická struktura a · zvýšena pevnost v tahu, avšak množství větší než 0,8 % Mo by 'vedlo ke- ztvrdnutí ''' pásma. zasaženého svářecím teplem a ke · zhoršení svařitelnosti a současně, stejně' ' jako ' v , .případě Cr, ηθίζθ očekávat při tepelném · . zpracování podle vynálezu zvýšení pevnosti v 'tahu,· takže obsah Mo se bude pohybovat v rozmezí 0,1 až 0,8 procent. .

Obr. 2 ukazuje · vliv · složení ocele na pevnost, přičemž úsečka udává v hmotnostních % množství · podílu Mn 4- Ni -j- Cr -J+ Mo' jako parametr a pořadnice · udává mez průtažnosti a ' pevnost v tahu. Křivka proložená prázdnými · kroužky udává 'průběh pevnosti v tahu, křivka proložená prázdnými trojúhelníčky udává průběh meze.průtažnosti. 4 jak z ' tohoto vztahu vyplývá, musí, být hodnota součtu-v ' % hmotnosti Mn -j- Ňi + + Cr + Mo vyšší než · 1,6 % . popřípadě vyšší než 2 %, popř. · · vyšší než 3,8 %, popř.

vyšší než 4,2 %, aby se dosáhlo pevnosti v tahu vyšší než 686 · MPa, popř. vyšší než

198236

785 MPa, popř. vyšší než 883 MPa, popř. vyšší než 981 MPa.

Obsah AI musí být v °/o hmotnosti vyšší než 0,01 až 0,09 o/o za účelem odkysllčehř a vytvoření jemných krystalických čášr tic při výrobě ocele, avšak obsah vyšší než 0,09 O/o AI by vedl ke snížení vrubové houževnatosti v rozporu s původním účelem, kdežto menší množství než 0,01 % AI by nemělo vůbec žádný účinek.

Pro dosažení odkysllčení a vytvoření jemných krystalických částic lze také užít Ti s téměř stejným účinkem jako AI. V tomto případě , zůstane obsah Ti s výhodou v rozmezí 0,001 až 0,15 %. Je také možné pro tento účel užít kombinace obou prvků AI a Ti.

I když prvek V působí ve smyslu zvyšování pevnosti v tahu, příliš velké množství tohoto prvku může snížit příliš velkou vrubovatost.

Na obr. 3 vyznačuje úsečka obsah V v hmotnostních % a pořadnice uvádí mez průtažnosti a pevnost v tahu v MPa, přičemž je vidět, že jak mez průtažnosti, tak pevnost v tahu se zvyšují, když vzrůstá množství V. Křivka proložená prázdnými kroužky značí pevnost v tahu, křivka proložená prázdnými trojúhelníky značí mez průtažnosti.

Obr. 4 znázorňující křivkou proloženou prázdnými kroužky vztah mezi obsahem V a vrubovou houževnatostí, přičemž úsečka označuje obsah V v hmotnostních % a pořadnice vyznačuje absorbovanou energii VEO (J) při Charpyho vrubové zkoušce nárazem při vrubu V o hloubce 2 mm. Z tohoto vztahu vychází že obsah V, který nevyvolá sníženi vrubové houževnatosti, musí být v % hmotnosti menší než 0,12 %, z kteréhožto důvodu se tento obsah 0,12 % pokládá za přiměřený pro účely vynálezu.

Rovněž prvky Nb а В působí ve smyslu zvyšování pevnosti v tahu, avšak jejich příliš velký obsah by vedl ke snížení vrubové houževnatosti, takže obsah Nb je určen na hodnotu nižší než 0,4 hmot. % a obsah V na hodnotu, nižší než 0,005 hmot. °/o, což jsou meze pro zabránění podstatného snížení vrubové houževnatosti.

Ve složení oceli jsou také přítomny některé nevyhnutelné nečistoty.

Nyní bude podrobně vysvětleno tepelné zpracování ocele podle vynálezu.

Obr. 5 je graf znázorňující transformační diagram CCT pro plynulé chlazení z 900 tet. Celsia a to u ocele obsahující v % hmotnosti 0,11 % C, 0,20 θ/ο Si, 0,28 % Mn, 2,51 % Ni, 1,12 '% Cr, 0,28 % Mo a 0,025 % AI. Na úsečce je nanesena chladicí doba v sekundách, v logaritmickém dělení, z teploty 800 °C a pořadnice vyznačuje teploty ve stupních Celsia, lineárním dělení, pro transformační oblasti ocele, přičemž A představuje oblast austenitu, F oblast počátečního feritu, В oblast bainitické struktury a M oblast martenzitické struktury, přímka a—b—c znázorňuje počáteční bod přeměny martenzitické struktury, přímka d—e přibližně koncový bod přeměny martenzltické struktury a křivka e—f koncový bod transformace bainitické struktury.

Chladicí křivka 1 představuje kritickou křivku chladnutí pro vytvoření počátečního feritu, křivka chladnutí 2 představuje kritickou křivku chladnutí pro přeměnu celé struktury na bainltičkou a křivka 3 chladnutí představuje kritickou křivku chladnutí pro přeměnu celé struktury na martenzitickou.

Z tohoto transformačního diagramu CCT je vidět, že počáteční ferit se tvoří při chlazení pomalejším než je křivka chladnutí 1, pevnost v tahu a vrubová houževnatost se snižují, že celá struktura se přeměňuje na martenzit při chlazení rychlejším než je křivka chladnutí !3, přičemž se dostane vysoká pevnost v tahu, avšak značně se sníží vrubová houževnatost, a že struktura bainitu a martenzitu se vytvoří při chlazení mezi křivkami 2 a 3, avšak nelze očekávat zvýšení vrubové houževnatosti v důsledku příměsi martenzitu.

Pro zajištění jak uspokojivé pevnosti v tahu, tak i současně žádané vrubové houževnatosti, je důležité vytvoření bainitické struktury, pročež se ocel musí chladit v rozmezí křivek chladnutí 1 a 3 na 500 °C, což je přibližně teplota počátečního martenzitického bodu.

Chladicí doba při chlazení od 800 °C na 500 °C musí být v rozmezí od S3 sekund do sekund. Chladící podmínky od teploty 500 °C níže musí mít, jak známo, vyjádřený vztah к martenzitické přeměně. Bylo takto zjištěno, že od kritické křivky chladnutí 2, aby se celá struktura stala bainitlckou, musí doba chladnutí při chlazení od 500 na 200 °C mít hodnotu S2 sekund, takže se při chlazení v období delším než S2 sekund z teploty 500 °C na 200 °C nevytvoří vůbec žádná martenzitické struktura.

V důsledku shora uvedených podmínek musí být doba chlazení z teploty 800 na 500 st. C mezi S3 a Si sek. a potom doba chlazení od 500 na 200 °C musí probíhat po více než sekund, aby příslušnou přeměnou se celá struktura přeměnila na bainitickou.

Tyto údaje o kritickém čase chlazení mají souvislost se složením ocele; tabulka 2 proto ukazuje hodnoty Si, S2 a S3 a složení pro různé typy ocelí podle vynálezu, jak byly získány z transformačního diagramu CCT pro plynulé chlazení.

Obr. 6 ukazuje vztah mezi chemickým složením ocele a obdobími Si, S2 a S3, přičemž úsečka vyzftačuje jako parametr chemického složení procentovou hodnotu součtu Mn + Ni + Cr + Mo a pořadnice vyznačuje v sekundách doby Si, S2 a Ss v logaritmickém dělení, pro označení jejich vzájemného vztahu.

Ze vztahu mezi procentovým podílem

Mn -j- N1 -f- Cr -j- Mo a pevností v tahu,

19.9.23.6 jak je ' znázorněno · v obr. 2,· dostanou se chladicí · podmínky potřebné ' pro vytvoření bainitické ~ . struktury v · , poměru k ' · procentovému rozsahu v součtu · Mn ,-J- Ni Cr ,.-|4- Mo takto: .. .

Jestliže součet · Mn + Ni --Cr + Mo , · je v rozmezí 1,6 až 3,2 hmot. . % ., pak · chladicí doba z teploty 800 ·na 500 °C ' bude v rozmezí 2)1 až. 54 · sekund ' a · doba plynulého · chlazení ,od 500· na 200 °C bude větší než 16 .sekund, ....

V případě, že součet Mn. · + Ni·' H- Cr -j-M.o je v rozmezí 3,2 až 3,8 hmotnostního °/o, bude doba chlazení od 800 „ na 500 °C v rozmezí 2,3 — 70 sekund a období plynulého· chlazení od. 500 na „ 200 °C bude vyšší než 20 sekund. ·

Jestliže · součet Mn -j- Ni --· Cr -j- · Mo bude v rozmezí 3,8 až 4,2 hmotnostního' ' %, bude .. chladicí · doba '.pro '.chlazení ..· od .800.' .na 500 °C · · v, ·. rozmezí 2,4 až 80· -sekund a · doba plynulého chlazení · od 500 na · '200' °C · bude d.elší než 24 ..sekundy. : .

„Takto · · je možné · tepelným- · · zpracováním podle · vynálezu · dosáhnout. · jemné b.ainltické struktury · ocele a · zaručit · . dostatečnou pevnost v tahu, · jakož i · · vrubovou · · houževnatost,. ' ' .

Je-li zapotřebí větší vrubové houževnatosti, ' ·dosáhne se toho · · popouštěním · ocele při · teplotách pod transformačním · bodem Ai. , . . . .. . . ·.

oo . oo m m ca oo CM · CM rH CM tH O O O O O O o iq чл cn oo xtj oq co ' ' τ-í rH τ-f r-í r-Ч* r-i CM* T-i

CM M CD CO 00

UD O? oo* ^{w s o} 00 * o Ю ” ^CM rH číslo Č Si Μη P S Ni Cr Mo V Nb B AI Mn-f-Ni Si +Cr+Mo (s)

rH	CM	00	CO	xtl		o	00
CD	CD	CD	CD	o	UJ Cs	rH гЧ	CM гЧ
O)	XD	cn	00	OD	Ю	о	CD
O	cm.	rH	cm.	CO	r4	CD	гЧ
CM	CM	cm’	CM*	CM	co*	со

in гЧ rH O P

СО тЧ Ь тЧ CO ιη гЧ гЧ гЧ 00 СО СМ о о о о о о

SHncobCDinn соеосососо^щсм

CM CO CO CO CO CO CO rH * ’ * ’ ’ ‘ ^rH r-í ri O CO rl Ю · rH Ю rH co c> cq · t> cq m iq rH rH CM*

CJCCiSMMOťO «5CDoO0QCDM<UDNl

M(COCDCOCttO rHrHrrrCNNrlM

CicMCCcorrisaprH rrlrlrlr-OOrl

Ю CO Μ « O H CO ri rl rH rl rl

196.23:6

Je tedy zřejmé, že v případě potřeby lze sáhnout k obdobným popouštěcím zpracováním.

Nyní bude podrobněji vysvětleno několik příkladů provedení podle vynálezu.

Tabulka 3 obsahuje chemické složení, zahřívací podmínky a mechanické vlastnosti pro různé typy ocele podle · vynálezu.

U ocelí podle tabulky 3 se sice provádí tepelné zpracování za podmínek určených vynálezem, avšak neprovádí se žádné . popouštění, aby bylo jasně vidět, že pouhým zpracováním podle vynálezu lze dosáhnout vysoké pevnosti v tahu a vysoké vrubové houževnatosti.

Na rozdíl od toho obsahuje tabulka 4 několik provedení, při nichž se ocele chladí způsobem podle vynálezu a potom se popouštějí.

Jak z těchto provedení vyplývá, může být popouštěním zlepšena vrubová houževnatost a je kromě toho možné zlepšit tuto vrubovou houževnatost bez snížení pevnosti v tahu, což závisí na teplotách použitých pro popouštění.

Obr. 7 znázorňuje vztah mezi uhlíkovým ekvivalentem Cekv. a mezí průtažnosti, pevností v tahu a průtažným poměrem, přičemž na úsečce je nanesen · Cekv. · a na levé pořadnici mez průtažnosti, pevnost v tahu a na pravé pořadnici v nepojmenovaných jednotkách průtažný poměr, aby byla jednak prokázána souvislost mezi nimi a jednak bylo provedeno · srovnáni s ocelí o vysoké pevnosti v tahu, která byla kalena a popouštěna obvyklým postupem.

Křivka 1 v obr. 7 ukazuje mez průtažnosti ocele zpracované podle vynálezu, křivka 2 · pevnost v tahu této ocele a křivka 3 průtažný poměr pro touž ocel, kdežto křivka 1‘ ukazuje mez průtažnosti obvyklé ocele, křivka 2‘ ukazuje pevnost v tahu · této ocele a křivka 3‘ ukazuje průtažný poměr pro touž ocel.

Z těchto vztahů je při stejném Cekv. vidět, že mez průtažnosti a pevnost v tahu je u ocele · zpracované podle vynálezu vyšší než u obyčejné ocele, kdežto průtažný poměr ocele podle? vynálezu je . nižší než průtažný poměr · obyčejné ocele. ^: ·

Je dále vidět, že Cekv. u ocele zpracované podle vynálezu · může být · nižší než Cekv. u obyčejné ocele·· při · stejném, stupni pevnosti v tahu.

Jinými slovy, bude při stejném stupni pevnosti v tahu to ^pásmo océlg zpracované podle vynálezu, · jež bylo zasaženo svářecím teplem, méně vytvrzeno svářecím teplem a jeho sklon ke tvoření trhlin ve svaru bude tedy menší. · než · · u obyčejné · ocele, čímž bude mít ocel zpracovaná · podle vynálezu lepší svařitelpost než obyčejná ocel.

Okolnost, že průtažný poměr ocele zpracované podle · vynálezu je nižší než u obyčejné ocele, je důvodem k tomu, · že ocel zpracovaná podle vynálezu je· spolehlivější při soustředěném · namáhání při srovnání s obyčejnou-ocelí, takže · lze dosáhnout nižšího · bezpečnostního činitele a · vyššího přípustného namáhání · při rozvrhu konstrukcí. |

Pro podání příkladu· mikrostruktury ocele je struktura ocele č. 8 · a oceíle č. 18 udané v tabulce 3 znázorněna na obr. J3, popř.na obr. 9, při 500násó'bném zvětšení.

Z těchto mikrostruktur jasně vyplývá, že ocel zpracovaná podle vynálezu má jemnou bainitickou strukturu.

Tabulka 5 udává ··maximální · tvrdost...pásma zasaženého svářecím teplem pro-ocel č. 18 při pevnosti v tahu ve velikostním řádu 981 MPa a při · udání procenta případů praskliny v· kořeni -při zkoušce na prasknutí svaru provedené v omezení na drážku Y. :

Z těchto výsledků okamžitě' · vyplývá, že ztvrzovací vlastnosti · · takového .pásma zasaženého svářecím· teplem jsou značně nízké na tak vysokou pevnost v tahu, jakou je řádově 981 MPa, takže je mo^né dokonale zabránit prasklině ve svaru, jestliže se provede předehřátí · pří · 70 °C za ' · použití normálního sváření s krytým obloukem.

Ve srovnání, s ·.běžnýml · ocelemi o pevnosti v tahu velikostního · řádu · 981 MP.a podle tabulky č. 1 má ocel podle vynálezu značně lepší svařitelnost.

CDCDC^CQ^^OrHCDxrOCOtSCD^COtor^ '^^^^'^'^'^'tf^^COtoto^to^to^

СО 00 to CM CM rH О О о to

CM со тН о

toCOOÚOOtoCDoOCDCDtoto^COrHrx.crjtoLO rHCM^r-lrH^rHCMr-ICOT-ICMCMt—iT-i—Jr-jCM о о о о о о о о О О О О О Я q q q о

м< о

Mí ь> © гН

S ΜΪ со со <М й $0 СМ “ СМ

Tabulka •rH ^СЧСОНОСОСЧОТаОгЧ t> to to СО ь. ср со to о со

СМ* гН γ—ΐ гЧ* ем о ’Ф

3! ^н to

N

СЛ . «гН ел

ϊ>4 СО to со со СО СМ СМ гЧ гЧ

>

198236

Tabulka 3 — pokračování

Označení ocele	T¹) (°C)	S_A ²) (s)	Sb⁵) (s)	Mez průtažnostl MPa	Pevnost v tahu MPa	Prodlou- Kontrak-	VEO (J)
zem (%)⁴)	ce ( ^u/o)
1	900	16	328	600	720	32.3	68.0	116
2	900	12	460	621	718	31.5	—	212
3	900	15	362	572	764	31.5	—	149
4	900	21	152	615	746	18.0	65.2	91
5	900	25	257	587	696	19.5	67.5	94
6	900	18	128	670	771	18.0	65.2	94
7	900	35	92	660	767	15.5	69.7	147
8	900	42	181	627	758 .	17.5	70.8	144
9	900	48	257	607	730	17.0	73.9	171
10	900	28	282	657	779	15.5	69.7	138
11	900	32	880	801	916	14.0	63.9	119
12	900	26	780	972	911	14.0	69.7	144
13	900	32	910	795	927	15.0	66.4	133
14	900	49	460	643	715	15.0	68.6	122
15	900	45	481	683	775	17.0	68.6	133
16	900	36	252	942	1068	14.0	66.4	161
17	900	42	322	837	1023	29.3	—	65
18	900	35	980	851	1003	19.5	67.3	133
1.1 T: teplota austenitizace, ²)	S_A: doba	chlazení od 800 do 500	°c,
3) S_B: doba	chlazení od 500	do 200^eC	, ⁴) délka zkoušeného	vzorku =	= 50 mm.
				Tabulka	4 '
čís. C	Si	Μη P	S	N1 Cr	Mo AI Cekv.	T¹)	Sa²) S_b3)
							(°C)
18 · .11	.20	.28 0.12 .006	2.51 1.12	.28 0.25	i .47	900	35 980

pokračování ČÍS.	Teplota pro popouštění (°C)	Mez průtažnosti MPa	Pevnost v tahu MPa	. Prodloužení (%)	Kontrak- ce (°/o)	VEO (J)	VE-50 (J)
18	580	739	8®4 ·	27:5 ·	71.0	223	226
	500	830	983	22.3	68.5	150	57

i) T: teplota austenitlzace, ²) Sa: doba chlazení od 800 do 500 °C,

³) S_B: doba chlazení od 500 do 200 °C,^: vzorek pro zkoušku na pevnost v tahu	měl
průměr 14 mm, délka 50 mm.	č z z ;	” ·-
				Tabulka 5
Čís.	Cekv. Mez	Pev-	Pro-	Kon- Maxlmál-	Předehřívací teplota a	Přede-
	prů-	nost	dlou-	trakce ní tvrdost	procento prasklin ko-	hřívací
	tažnos-	v tahu	žení	. (%) pásma	řene při zkoušce na	teplota
	ti	MPa	(.%)	zasaže-	drážku Y	pro za-
	MPa			ného svá-	bez pře- 50 °C 75 °C	mezení
				řecím	dehřátí	trhlin v
				e-· - -teplem	. '··	kořenu
				Hv
18	.47 851	1003	19.5	67.3 358	100 20 0	75

Vzorek pro· zkoušku na pevnost v tahu měl délku 50 mm.

Claims

1. Způsob tepelného zpracování svařovatelné konstrukční ocele s vysokou pevností v tahu, o složení 0,05 až 15 hmotnostních % uhlíku, 6,05 až 0,6 hmotnostních % křemíku, 0,1 až 1,4 hmotnostních % manganu, 0,5 až 4,5 hmotnostních % niklu, 0,1 až 1,4 hmotnostních · ^l0/o chrómu, · 0,1 až 0,8 hmotnostních % molybdenu, přičemž hodnota součtu množství manganu, niklu, chrómu a molybdenu je v rozmezí 1,6 až 4,2 hmotnostních % a dále obsahující 0,01 až 0,09 hmotnostních % hliníku a 0,001 až 0,15 hmotnostních °/o titanu jednotlivě nebo ve vzájemné kombinaci a případně ještě stopy až 0,12 hmotnostních % vanadu, stopy až 0,04 hmotnostních % niobu a stopy až 0,005 hmotnostních % boru, jednotlivě nebo ve vzájemné kombinaci, přičemž zbytek je železo a nečistoty, vyznačující se tím, že se ocel zahřeje na 850 až 980°C nad bodem přeměny As a pak se ochladí v době 2,1 až 80 sekund z teploty 800 na 500 °C a potom, v době nejméně 15 sekund, maximálně 1200 sekund, se chladí z teploty 500 na 200 °C.

2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že se ocel pak popouští při teplotách 500 až 680 °C pod bodem přeměny Ai.

4 llisty výkresů