PL80064B1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
PL80064B1
PL80064B1 PL13404769A PL13404769A PL80064B1 PL 80064 B1 PL80064 B1 PL 80064B1 PL 13404769 A PL13404769 A PL 13404769A PL 13404769 A PL13404769 A PL 13404769A PL 80064 B1 PL80064 B1 PL 80064B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
steel
welding
cooling
heat
temperature
Prior art date
Application number
PL13404769A
Other languages
English (en)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to PL13404769A priority Critical patent/PL80064B1/pl
Publication of PL80064B1 publication Critical patent/PL80064B1/pl

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

Sposób obróbki cieplnej stali o wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie przeznaczonej na konstrukcje spawane Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki cieplnej stali o wysokiej wytrzymalosci przezna¬ czonej na konstrukcje spawane.Znane stale o wysokiej wytrzymalosci na rozcia¬ ganie rzedu 70—100 kG/mm2 zawieraja takie sklad¬ niki stopowe jak Si, Mn, Ni, Cr, Mo i B, a ich wytrzymalosc i plastycznosc poprawia sie poprzez poddanie obróbce cieplnej polegajacej na hartowa¬ niu kapielowym i odpuszczeniu wlewka stalowego po uprzednim poddaniu go operacji walcowania.Stale o wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie poddawane konwencjonalnej obróbce cieplnej har¬ towania kapielowego i odpuszczania posiadaja wprawdzie po tej obróbce wysoka wytrzymalosc na rozciaganie i odpornosc na dzialanie karbu ale poddane spawaniu lukowemu, jak na przyklad spa¬ waniu lukiem elektrycznym w atmosferze C02, spawaniu lukiem krytym lub spawaniu elektroda otulona, wykazuja w strefie poddanej dzialaniu ciepla spawania znaczne zwiejkszenie twardosci, sklonnosc do latwego powstawania pekniec spa¬ walniczych, odpornosc zas na dzialanie karbu w tej strefie ulega znacznemu zmniejszeniu. Ponadto wy- sokowydajne, automatyczne spawanie stali talk ob¬ robionych cieplnie moze byc bardzo trudne do przeprowadzenia, co podciaga za soba caly szereg niedogodnosci.Celem wynalazku jest usuniecie tych wad i uzy¬ skanie stali, w której wspomniane wyzej zjawiska w strefie objetej dzialaniem ciepla spawania nie mialyby miejsca.Cel ten osiagnieto przez opracowanie dla stali o wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie sposobu ob- 5 róbki cieplnej wedlug wynalazku.Sposób obróbki cieplnej wedlulg wynalazku po¬ lega na tym, ze stal poddaje sie obróbce cieplnej w; warunkach zblizonych do warunków cieplnych przy spawaniu, biorac pod uwage warunki cieplne 10 panujace w strefie materialu bedacej pod dziala¬ niem ciepla spawania, przy czym stal po podgrza¬ niu powyzej temperatury przemiany A3 najpierw chlodzi sie od tej temperatury do 500°C w Ciagu 5^50 sekund, a nastepnie od 500°C do 200°C po- 15 woli i w sposób ciagly przez 20—4300 sekund z predkoscia odpowiadajaca zmianom cieplnym przy spawaniu powodujac przemiane struktury austeni¬ tycznej stali.Dzieki takiej obróbce cieplnej utrzymuje sie taka 20 sama odpornosc na dzialanie karbu w strefie ob¬ jetej dzialaniem ciepla spawania jak w pozostalej czesci materialu rodzimego i unika sie wspomnia¬ nych wyzej ujemnych skutków nastepujacych po spawaniu. 25 Wynalazek jest dokladniej objasniony w dalszej czesci opisu na przykladach wykonania w powola¬ niu sie na zalaczony rysunek, na którym fig. 1 przedstawia wykres .obrazujacy spadek odpornosci na dzialanie karbu w strefie zlacza spawanego, 30 wykonanego ze stali obrabianej sposobem konwen- 80 06480 064 cjonalnym w zakresie od temperatury pokojowej do temperatury podgrzania wynoszacej 1350°C, fig. 2 — wykres obrazujacy spadek odpornosci na dzialanie karbu strefy spawanej stali obrabianej sposobem konwencjonalnym przy róznych czasach chlodzenia w zakresie od 800°C do 500° w przy¬ padku maksymalnej temperatury podgrzania rów¬ nej 1350°C, fig. 3 — wykres przemian zachodza¬ cych podczas chlodzenia stali obrabianej konwen¬ cjonalnie przez hartowanie kapielowe i odpuszcze¬ nie, jej obróbke cieplna oraz zmiany cieplne przy spawaniu, fig. 4 — wykres obrazujacy zaleznosc po¬ miedzy równowaznikiem weglowym Ceq a wytrzy¬ maloscia na rozciaganie dla stali o wysokiej wy¬ trzymalosci na rozciaganie hartowanej kapielowo irofrrjitszczonej w sposób konwencjonalny, fig. 5 — wykres obrazujacy przemiany podczas chlodzenia, obróbke cieplna oraz krzywe chlodzenia przy zmia- iaSTc^e^Jiych podczas spawania stali poddanej ob- Wix^-€4epmei^wed^ug wynalazku, fig. 6 — wykres obrazujacy zaleznosc pomiedzy równowaznikiem weglowym Ceq a wytrzymaloscia na rozciaganie stali o wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie pod¬ danej obróbce cieplnej wedlug wynalazku, fig. 7 — wykres ilustrujacy zaleznosc pomiedzy obróbka cieplna stali a przemianami w niej zachodzacymi, fig. 8 — wykres obrazujacy zmiany cieplne przy spawaniu w strefie maksymalnej temperatury pod¬ grzania — 1350°C, fig. 9 — wykres obrazujacy przebieg krzywej chlodzenia po spawaniu nanie¬ siony na wykresie przemiany po przedstawionej na fig. 7, obróbce rozdrabniajacej ziarno, a fig. 10, 11 i 12 — wykresy porównawcze obrazujace udarnosc stali otrzymanej przy zastosowaniu obróbki ciepl¬ nej wedlug wynalazku i stali obrabianej sposobem konwencjonalnym, stopien obnizenia odpornosci na dzialanie karbu dla obu stali oraz wplyw chlodze¬ nia czesci poddanej dzialaniu temperatury spawa¬ nia na odpornosc tych stali na dzialanie karbu.Tabela 1 podaje przyklady stosowanych dotych¬ czas stali o wysokiej wtyrzymalosci na rozciaganie ich obróbke cieplna, sklad chemiczny oraz wlas¬ nosci mechaniczne.Stal A posiada równowaznik weglowy Ceq = = (C+l/24 Si+ 1/6 Mn + 1/40 Ni+1/5 Or+1/4 Mo+ +1/14 V/% = 0,54% a stal B = 0,58%. Równowaz¬ nik ten stanowi jeden z parametrów skladu che¬ micznego, wskazujacy na spawalnosc stali.Zadane wlasciwosci stali mozna uzyskac przez dobór skladu chemicznego w powiazaniu z obróbka cieplna polegajaca na hartowaniu kapielowym i odpuszczaniu. Mianowicie, w celu zapewnienia wy¬ starczajacej hartowosci dodaje sie do stali szereg skladników stopowych takich jak C, Mn, Cr i Mo zdolnych do zwiekszenia jej hartownosci i przy poddaniu jej obróbce cieplnej polegajacej na har¬ towaniu kapielowym powstaje struktura martenzy- tyczna nadajaca stali wysoka wytrzymalosc. Jed¬ nakze, poniewaz taka obróbka powoduje kruchosc stali, stosuje sie dalsza, obróbke cieplna — odpusz¬ czanie, co powoduje zmiane struktury martenzy- tycznej na strukture martenzytu odpuszczania przy jednoczesnym obnizeniu wytrzymalosci oraz zapew¬ nieniu odpowiedniej plastycznosci i odpornosci na dzialanie karbu. 10 15 25 30 35 40 45 50 60 65 <- kO O sl i Przewe¬ zenie piróbki % Wydlu¬ zenie % Granica plastycznosci kG/mm2 Wytrzymalosc na rozciaganie kG/mm2 PQ O £ W Oh £ S £ O Obróbka cieplna Stal 6,2 61,0 38,0 69,1 75,0 1 0,33 0,47 0,95 0,016 0,01 0,98 0,38 0,16 870°C woda 650°C powie¬ trze < 1 58,2 34,8 80,5 84,8 0,0025 0,46 0,50 0,93 0,018 0,007 1,05 0,32 0,15 870°C woda 650° powie¬ trze «80 064 W celu uzyskania duzej plastycznosci konieczne jest odpuszczanie stali w wysokiej temperaturze rzedu 650°C tak jak pokazano w tabeli 1—1, ale wytrzymalosc stali zmniejsza sie przy wzroscie temperatury odpuszczania i dlatego staje sie ko¬ nieczne, aby stal zawierala takie skladniki stopowe jak C i Mo w celu zapobiegania obnizeniu wytrzy¬ malosci.W ten sposób uzyskuje sie wprawdzie wymaga¬ na wytrzymalosc, plastycznosc i odpornosc na dzia¬ lanie karbu ale sa to stale stopowe o wysokim równowazniku weglowym Ceq.Tak wiec gdy stal o wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie obrobiona cieplnie sposobem konwen¬ cjonalnym podda sie spawaniu, najwiekszy prob¬ lem moze wystapic w zwiazku ze spadkiem odpor¬ nosci na dzialanie karbu w strefie wplywu ciepla spawania, a wiec strefy o strukturze austenitycz¬ nej gruboziarnistej. Ta tendencja jest najlepiej widoczna na fig. 1. Wykres na fig. 1 odnosi sie do stali B, podanej przykladowo w tabeli 1—1, majacej wysoka wytrzymalosc na rozciaganie rze¬ du 80 kG/mmm2. Na osi odcietych odlozono tempe¬ rature podgrzania spawanej czesci od temperatury pokojowej do maksymalnej temperatury podgrza¬ nia wynoszacej 1350°C, na osi rzednych — udar¬ nosc wyrazona w kG/cm2 badana na mlocie Char- py'ego na próbce z karbem w ksztalcie litery V przy temperaturze 50°C, przy czym czas chlodze¬ nia od temperatury 800° C do 500°C wynosil 25 do 28 sekund.Na wykresie tym udarnosc czesci, nie bedacej pod dzialaniem ciepla spawania, to jest w miejscu gdzie krzywa przecina os rzednych, wynosi blisko 7,6 kGm/cm2, podczas gdy w obszarze temperatu¬ ry maksymalnej 1350°C wynosi ona ponizej 1 kGm/ /cm2, to znaczy ze odpornosc na dzialanie karbu obniza sie znacznie w tym miejscu w porównaniu do materialu rodzimego.Ponadto na fig. 2 przedstawiono wykres, na którym na osi odcietych oznaczono czas chlodze¬ nia stali B od 800°C do 500°C po jej uprzednim nagrzaniu przy spawaniu do temperatury 1350°C, na osi rzednych — udarnosc badana metoda Char- py'ego na próbce z karbem w ksztalcie litery V.Przebieg krzywej na tym wykresie wykazuje, ze odpornosc na dzialanie karbu we wspomnianej strefie najbardziej podgrzanej maleje gwaltownie gdy chlodzenie jest wolniejsze, a gdy czas chlo¬ dzenia jest krótszy niz 20 sekund udarnosc natych¬ miast spada. Przy tym wystepuje równiez zjawisko znacznego utwardzenia czesci bedacej pod dziala¬ niem ciepla spawania i duza sklonnosc do pow¬ stawania pekniec w spoinie. Obszarem, w którym wystepuje to zjawisko, jak to widac na fig. 1, jest czesc bedaca pod dzialaniem ciepla spawania, to jest czesc podgrzana do temperatury powyzej przemiany A3, a wiec powyzej temperatury 1350°C.Podstawowa przyczyna wyzej opisanego zjawis¬ ka jest mianowicie to, ze efekt cieplny hartowania kapielowego i odpuszczania znika calkowicie w calej strefie materialu rodzimego, objetej dziala¬ niem ciepla spawania, co jest spowodowane pow¬ staniem calkowicie innego efektu cieplnego po spa¬ waniu materialu rodzimego tak, ze poprzednio ustalony dla stali bilans wytrzymalosci, plastycz¬ nosci i odpornosci na dzialanie karbu zostaje oczy¬ wiscie zachwiany doprowadzajac do stanu utwar¬ dzenia w obszarze objetym dzialaniem ciepla spa- 5 wania i co za tym idzie do obnizenia plastycznosci i odpornosci na dzialanie karbu.Wyzej wymienione zjawisko zostanie ponizej wy¬ jasnione teoretycznie.Fig. 3 przedstawia wykres przemiany stali B, 10 mianowicie przemiany ze struktury austenitycznej, przy czym na osi rzednych odlozono temperature w °C, a na osi odcietych czas w podzialce loga¬ rytmicznej.Na wykresie linia ciagla przedstawia przemiane 15 przy ciaglym chlodzeniu od temperatury 900°C, a linia przerywana przemiane przy chlodzeniu po nagrzaniu do temperatury 1350°C.W tym przypadku strefa austenitu zostala ozna¬ czona przez I, strefa przemiany ferrytycznej przez 20 II zas strefy przemiany bainitycznej i martenzy- tycznej odpowiednio przez IV i V. Na tym samym wykresie linia 1 przedstawia poczatek przemiany martenzytycznej, a linia 2 koniec przemiany mar- tenzytycznej. 25 Ponizej zostanie objasniona przede wszystkim obróbka cieplna stali B. Stal ta po podgrzaniu do temperatury powyzej przemiany A3 jest hartowana w wodzie. Krzywa chlodzenia tej stali stanowi krzywa O na fig. 3. Stal B zawiera duzo skladni- 30 ków stopowych jak C, Mn, Cr, Mo i B zwiekszaja¬ cych jej hartownosc, a zatem powodujacych zwiek¬ szenie wytrzymalosci po hartowaniu i odpuszcza¬ niu.Strefa przemiany jest umieszczona w krótkim 35 odcinku czasu w celu latwiejszego hartowania stali tak, ze krzywa chlodzenia przechodzi przez punkty poczatku i konca przemiany martenzytycznej to jest przez strefe tej przemiany V, powodujac pow¬ stanie struktury martenzytycznej wykazujacej du- 40 za twardosc i kruchosc.Mechaniczne wlasciwosci stali B w stanie zahar¬ towanym sa pokazane w tabeli 1—2, gdzie jak wi¬ dac jej wytrzymalosc na rozciaganie siega 101,6 kG/mm2, ale udarnosc okreslana metoda Char- 45 py'ego na próbce z karbem przy temperaturze —50°C spada do 1,4 kGm/cm2 prowadzac w efekcie do powstania bardzo kruchej stali. Poniewaz stal w takim stanie nie moze byc wlasciwie wykorzy¬ stana, konieczne jest poddanie jej odpuszczaniu w 50 temperaturze 650°C w celu odzyskania w wystar¬ czajacym stopniu jej odpornosci na dzialanie kar¬ bu.Mechaniczne wlasciwosci stali po takim odpusz¬ czaniu przedstawione sa w tabeli 1—1, z której 55 widac, ze wytrzymalosc tej stali wynosi 84,8 kG/ /mm2, a udarnosc przy temperaturze —50°C — 7,6 kGm/cm*. Wskazuje to na odzyskanie w pewnym stopniu odpornosci na dzialanie karbu ale jednak wytrzymalosc jest duzo nizsza niz w stanie zahar- 60 towanym. Tak wiec stale konwencjonalne takie jak stal B, dla uzyskania wystarczajacej, dla ich zastosowania praktycznego, wytrzymalosci i od¬ pornosci na dzialanie karbu, powinny byc pod¬ dawane wspomnianej wyzej obróbce cieplnej har- 65 towania kapielowego i odpuszczania.80 064 7 Stal taka poddano wspomnianej wyzej obróbce hartowania kapielowego i odpuszczania dla uzy¬ skania wystarczajacej wytrzymalosci i odpornosci na dzialanie karbu, a zaleznosc pomiedzy skladem chemicznym i wytrzymaloscia stali przedstawiono na wykresie widocznym na fig. 4, gdzie na osi rzednych odlozono wytrzymalosc na rozciaganie, a na osi odcietych wartosc procentowa równowazni¬ ka weglowego Ceq, stanowiacego wskaznik skladu chemicznego istotny dla uzyskania wymaganej wy¬ trzymalosci stali.Zgodnie z danymi umieszczonymi w tabeli, dla tego przypadku oczywiste jest, ze wartosc równo¬ waznika weglowego Ceq musi koniecznie byc wy¬ soka dla uzyskania wysokiej wytrzymalosci. Na¬ wiasem mówiac odpowiednie punkty dla stali A i E wymienionych w tabeli 1—1 sa uwidocznione na fig. 4. Dalszym zagadnieniem jest stan czesci spawanej stali B poddanej dzialaniu ciepla przy spawaniu w temperaturze 1350°C. Mianowicie, gdy stal B poddana zostanie dzialaniu ciepla spawania przy maksymalnej temperaturze 1350°C, traci ona wlasciwosci uzyskane przy hartowaniu i odpusz¬ czaniu w calym obszarze spoiny, poniewaz stal ta jest wtedy chlodzona wedlug krzywej W na fig. 3.W tym przypadku Stal B jak wiadomo zawiera wjele skladników stopowych w celu zwiekszenia jej hartownosci, zatem gdy przemiany przy spawaniu przebiegaja w dluzszym okresie czasu niz przy obróbce cieplnej, struktura stali prawie w calosci staje sie martenzytyczna zgodnie z przebiegiem krzywej chlodzenia W.Poniewaz w czesci spawanej nie nastepuje od¬ puszczanie tak jak to ma miejsce przy obróbce cieplnej, wlasciwosci mechaniczne tej czesci beda podobne jak wlasciwosci materialu wyjsciowego w stanie tylko zahartowanym, jak to jest pokazane w tabeli 1—2, a wiec bedzie posiadala wysoka wy¬ trzymalosc i mala odpornosc na dzialanie karbu.Nalezy nadmienic, ze czesc spawana stali B na skutek dzialania ciepla spawania wykazuje wlasci¬ wosci podobne do stali hartowanej.TTak wiec, gdy obszar stali znajdujacy sie pod dzialaniem ciepla spawania, a zwlaszcza czesc spa¬ wana, zostaje zahartowany, stal ta oczywiscie tra¬ ci swa plastycznosc.Stopien zahartowania i plastycznosc jest zwiaza¬ na scisle ze sklonnoscia stali do pekniec w obsza¬ rze poddanym dzialaniu ciepla spawania, to znaczy gdy stal jest zbyt zahartowana jej plastycznosc sie obniza i w wiekszosci przypadków istnieje mozli¬ wosc powstawania pekniec w spoinie. Ponadto, po¬ niewaz obszar poddany dzialaniu ciepla spawania zostaje zahartowany na martenzyt, stal jest nad¬ miernie zahartowana i jej plastycznosc obniza sie, powodujac oczywiscie kruchosc stali oraz odpo¬ wiednie obnizenie odpornosci na dzialanie karbu.Stad tez w przypadku stali o wysokiej wytrzy¬ malosci na rozciaganie, rzedu 70—100 kG/mm2, po poddaniu jej konwencjonalnej obróbce cieplnej przez hartowanie kapielowe i odpuszczanie, stwier¬ dzamy wysoka wytrzymalosc na rozciaganie i duza odpornosc na dzialanie karbu, ale po poddaniu tej stali automatycznemu spawaniu lukowemu, jak na przyklad spawaniu w atmosferze C02, pod topni* 8 kiem lub elektroda otulona, strefa poddana dzia¬ laniu ciepla spawania ulega w znacznym stopniu utwardzeniu, latwo moga powstawac pekniecia w spoinie, odpornosc na dzialanie karbu gruboziarni- 5 stej struktury tej strefy znacznie sie zmniejsza i wysokowydajne, automatyczne spawanie przy wy¬ sokiej temperaturze jest bardzo trudne do prze¬ prowadzenia, co stwarzalo dotychczas caly szereg niedogodnosci.Na wyeliminowanie wyzej wspomnianych niedo¬ godnosci wystepujacych w obszarze stali poddanym dzialaniu ciepla spawania pozwala sposób wedlug wynalazku polegajacy na tym, ze stal o wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie poddaje sie obróbce cieplnej w warunkach chlodzenia przedstawionych na fig. 8, opierajac sie przy ustalaniu tych warun¬ ków na zmianach cieplnych nastepujacych w ob¬ szarze objetym dzialaniem ciepla spawania.Dzieki temu stal po spawaniu, w obszarze obje¬ tym dzialaniem ciepla spawania podlega w zasa¬ dzie takim samym przemianom jak podczas ob¬ róbki cieplnej materialu wyjsciowego i w zwiazku z tym w obszarze poddanym dzialaniu ciepla spa¬ wania nie wystepuja zaklócenia w bilansie wy¬ trzymalosci, plastycznosci i odpornosci na dziala¬ nie karbu w porównaniu z bilansem uzyskanym w poprzednio okreslonych warunkach obróbki ciepl¬ nej.Gdy stal jako material wyjsciowy jest podda¬ wana obróbce cieplnej w warunkach opartych na zmianach cieplnych podczas spawania zawartosc skladników stopowych potrzebnych do zwieksze¬ nia hartowalnosci jest niewielka i niepotrzebny jest proces hartowania a nastepnie odpuszczania. Mia¬ nowicie w porównaniu ze skladem chemicznym znanej stali o wysokiej 'wytrzymalosci na rozcia¬ ganie podanej w tabeli 1—1, mozna uzyskac stal o wytrzymalosci na rozciaganie 70 kG/mim2 przy nizszej zawartosci skladników stopowych, wyno¬ szacej np. 0,14D/o C, 0,a5f/# Si, 1,27°/© Mn, 0,53°/o Ni, 0,24°/o Cr i Ó,19*/o Mo, a zwlaszcza niskiej zawar¬ tosci C, Cr i Mo i ico za tym lidizie niskim równo¬ wazniku weglowym Cca.SSgodnie ze sposobem wedlug wynalazku przygo¬ towuje sie wlewki stalowe o niskiej zawartosci skladników stopowych i po przejsciu przez zgnia¬ tacz podgrzewa sie do temperatury powyzej prze¬ miany A3, przetrzymuje sie w tej temperaturze do uzyskania jednolitej struktury austenitycznej, na¬ stepnie poddaje sie dzialaniu temperatury równej temperaturze spawania i chlodzi sie w prawie ta¬ kich samych warunkach w jakich chlodzona jest po spawaniu czesc stali objeta dzialaniem ciepla spawania przeksztalcajac w ten sposób strukture stali na bainityczna przez rozdrobnienie jej ziarna.Tak wiec dzieki zastosowaniu sposobu wedlug wynalazku zapobiega sie utwardzeniu stali i pow¬ staniu pekniec w obszarze objetym dzialaniem ciepla spawania, a zwlaszcza zachowuje sie od¬ pornosc na dzialanie karbu w tym obszarze na ta¬ kim samym poziomie jak to ma miejsce w mate¬ riale rodzimym.Powyzsze zjawisko charakterystyczne dla sposo¬ bu wedlug wynalazku zostanie objasnione teore¬ tycznie ponizej. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 609 Jak to juz wyzej opisano gdy stal B po zaharto¬ waniu i odpuszczeniu jest spawana w zmiennych warunkach cieplnych czesc spawana uzyskuje ta¬ kie same wlasnosci jak przy hartowaniu i wyste¬ puje wtedy brak równowagi pomiedzy czescia la¬ czona i materialem rodzimym poddanym uprzednio obróbce hartowania i odpuszczania, co jest zjawis¬ kiem szkodliwym.Zatem w przypadku gdy material rodzimy jest od poczatku obrabiany cieplnie stosownie do zmien- ] nych warunków cieplnych przy spawaniu, w celu rozwiazania wspomnianego problemu, taki brak równowagi nie wystepuje. Mianowicie, jak to po¬ kazano na fig. 3 stal jako material wyjsciowy jest wstepnie obrabiana cieplnie w warunkach chlodze- i nia zgodnych z krzywa zmian cieplnych przy spa¬ waniu W tak, ze zanim czesci laczone zostana pod¬ dane zmiennym warunkom cieplnym przy spawa¬ niu stal w calosci przechodzi przez ten stan.Jednakze gdy stal stopowa zawiera duzo sklad- 2 ników stopowych i posiada duzy równowaznik weglowy Ceq, tak jak stal B, zarówno material ro¬ dzimy jak i czesci laczone moga miec strukture martenzytyczna prawie jednakowo twarda, krucha a zatem o pogorszonejjakosci. 21 W celu usuniecia takich niedogodnosci strefa przemiany, jak to pokazane na fig. 3, jest prze¬ sunieta w strone poczatku osi czasu wzgledem krzywej zmian cieplnych podczas spawania W, a ponadto strefa IV przemiany bainitycznej jest 3, zwezona tak, ze struktura stali stopowej otrzyma¬ nej przy obróbce wzdluz krzywej W moze byc przeksztalcona na strukture, bainityczna wytrzy¬ mala i ciagliwa, zarówno w materiale rodzimym jak i w czesciach laczonych zapowiadajac wytrzy- 3£ malosc i odpornosc na dzialanie karbu.Dla uzyskania takiego efektu sklad chemiczny stali stopowej musi byc tak ustalony, aby zawie¬ rala ona mniej wegla niz znane dotychczas stale tego typu tak, aby strefa przemiany bainitycznej 40 mogla byc przesunieta w strone dluzszego okresu czasu, a .ponadto koniecznym jest dodawanie takich skladników stopowych jak Mn, Ni, Cr i Mo w nie¬ wielkich ilosciach, aby mozna bylo zwezic strefe przemiany bainitycznej i przesunac strefe prze- 45 miany ferrytycznej w strone dluzszych czasów. Na¬ wiasem mówiac zawartosc tych skladników musi byc okreslona zaleznie od wymaganej wytrzyma¬ losci i odpornosci na dzialanie karbu ale ponie¬ waz wzrost hartownosci nie jest podstawowym 50 celem takiej obróbki niewielkie zawartosci tych skladników wystarcza do zapewnienia wytrzyma¬ losci i odpornosci na dzialanie karbu bez wzgledu na hartownosc.Z tego punktu widzenia dobrana pod wzgledem 55 skladu chemicznego jest juz poprzednio przytoczona stal C o wytrzymalosci 70—80 kG/mm2 zawierajaca 0,14% C, 0,2i5°/o Si, 1,27% Mn, 0,53% Ni, 0,24% Cr i 0,19% Mo.W porównaniu do stali A i B poddanych obrób- 60 ce cieplnej polegajacej na zwyklym hartowaniu i odpuszczaniu i wymienionych w tabeli 1—1, stal C ma tak dobrany sklad, ze zawiera on mniej wegla oraz minimalna wymagana zawartosc Cr i Mo, a ponadto równowaznik weglowy Ceq dla tej 65 064 10 stali wynosi 0,45, czyli wyraznie mniej niz dla stali A i B, gdzie wynosi on odpowiednio 0,54% i 0,58%.Fig. 5 przedstawia wykres przemiany stali C w 5 warunkach obróbki cieplnej wedlug wynalazku.Mianowicie na wykresie tym temperature odlozono na osi rzednych, a na osi odcietych przy uzyciu podzialki logarytmicznej przedstawiono czas. Po¬ dobnie jak na fig. 3 przedstawione sa tutaj wa- 0 runki przemiany stali ze struktury austenitycznej, przy czym linie ciagle dotycza przemiany przy ciaglym chlodzeniu po podgrzaniu do temperatury 900°C, a linie przerywane przemiany przy ciaglym chlodzeniu po podgrzaniu do spawania. 5 Na wykresach przez I oznaczono strefe struktu¬ ry austenitycznej, II — strefe przemiany na struk¬ ture ferrytyczna, III — strefe przemiany perlitycz- nej, IV — strefe (przemiany bainitycznej i V — strefe przemiany martenzytycznej natomiast linie o 1 i 2 oznaczaja odpowiednio poczatek i koniec przemiany martenzytycznej.Obróbka cieplna stali C jako materialu wyjs¬ ciowego polega na podgrzaniu powyzej tempera¬ tury przemiany A3 do 900°C w celu utworzenia 5 struktury austenitycznej, a nastepnie chlodzeniu wedlug krzywej M odpowiednio do warunków chlo¬ dzenia przy spawaniu. W ten sposób, jak to samo przez sie wynika z fig. 5, struktura stali jest prze¬ ksztalcona z austenitycznej na bainityczna. W tym ) przypadku wlasciwosci mechaniczne stali sa na¬ stepujace: granica plastycznosci — 64,8 kG/mm2, wy¬ trzymalosc na rozciaganie — 78,2 kG/mm2, wydlu¬ zenie — 30,8%, udarnosc przy —50°C = 11,4 kGm/ /cm2, a wiec wysoka odpornosc na dzialanie karbu i w przyblizeniu równa odpornosci stali o wysokiej wytrzymalosci 80 kG/mm2.Cechy te przedstawia wykres przemiany na fig. 5.Powstawanie drobnoziarnistej struktury bainitycz¬ nej jest na tym wykresie, widoczne w sposób oczy¬ wisty.Gdy zawartosc skladników stopowych jest nie¬ wielka, a równowaznik weglowy równiez niski, mozna uzyskac przy zastosowaniu obróbki cieplnej Wedlug wynalazku drobnoziarnista strukture baini¬ tyczna dajacej wytrzymalosc stali bliska 80 kG/ /mm2 i odpornosc na dzialanie karbu wieksza niz stali A i B przedstawionych w tabeli 1—1. Prowa¬ dzac w ten sposób obróbke cieplna mozna uzyskac wystarczajaca wytrzymalosc i odpornosc na dzia¬ lanie karibu.W celu wyjasnienia zaleznosci pomiedzy mecha¬ nicznymi wlasnosciami i skladem chemicznym tej stali, na wykres zaleznosci pomiedzy Ceq i wytrzy¬ maloscia na rozciaganie stali o wysokiej wytrzy¬ malosci poddanej obróbce cieplnej poprzez zwykle hartowanie o odpuszczanie naniesiono punkt dla stali C tak jak analogicznie do poprzednio oma¬ wianej fig. 4. Teraz, jak to pokazane na fig. 6, naniesiony na wykres punkt wskazuje wynik Jaki uzyskano w wysokiej wytrzymalosci stali przy nis¬ kim równowazniku weglowym w porównaniu do stali obrabianych dotychczasowym sposobem przez hartowanie i odpuszczanie.Ponizej omówiono stal C po spawaniu. Czesc laczona po podgrzaniu do temperatury w poblizu80 064 li 12 1350°C chlodzono w warunkach prawie zgodnych z krzywa chlodzenia M w przypadku obróbki ciepl¬ nej materialu wyjsciowego, pokazana na fig. 5.Przemiana struktury stali podczas chlodzenia, przebiega w sposób podobny jak przy obróbce ma- 5 terialu wyjsciowego, dajac w efekcie strukture ba¬ inityczna, jak to widac wyraznie na wykresie chlo¬ dzenia przy spawaniu pokazanym na fig. 5.Mianowicie czesc laczona jest poddana dzialaniu zmiennych temperatur przy spawaniu, to znaczy, io po podgrzaniu powyzej temperatury przemiany A:J az do uzyskania struktury austenitycznej stal ta jest chlodzona, a poniewaz warunki chlodzenia po¬ nizej temperatury przemiany A;j sa prawie takie jak w przypadku obróbki cieplnej maiteoalu wyjs- 15 ciowego zrozumiale jest, ze jest on poprostu po¬ wtórnie obrabiany cieplnie przy spawaniu.Innymi slowy, czesc laczona za pomoca spawania jest obrabiana cieplnie dwukrotnie w warunkach niemal jednakowych i zarówno material rodzimy 20 jak i czesc laczona moga uzyskac strukture baini- tyczna bez wiekszych róznic strukturalnych po¬ miedzy nimi.Wlasnosci mechaniczne czesci laczonej przy ma¬ ksymalnej temperaturze podgrzania 1350°C sa na- 25 stepujace: granica plastycznosci 67,0 kG/mm2, wy¬ trzymalosc na rozciaganie 84,5 kG/mm2, twardosc Hv-294 i udarnosc przy —50°C U = 8,4 kGm/cm*, a wiec czesc ta wykazuje wlasnosci mechaniczne zblizone do materialu rodzimego co wskazuje, ze 30 stal w tej czesci nie jest ani bardziej zahartowana ani wytrzymalsza niz stal B wymieniona w ta¬ beli 1—2 ale zachowuje wysoka odpornosc na dzia¬ lanie karbu. Te wlasnosci czesci laczonej odpowia¬ daja wlasnosciom mechanicznym rodzimego rna- 35 terialu co daje gwarancje, ze na skutek zmian temperatur przy spawaniu nie powstanie struktu¬ ra martenzytyczna, tak jak w znanych stalach o wysokiej wtyrzymalosci na rozciaganie, ale struk¬ tura bainityczna odpowiadajaca strukturze mate¬ rialu rodzimego.W ten sposób stal o wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie poddana obróbce cieplnej wedlug wy¬ nalazku wykazuje strukture bainityczna zarówno w materiale rodzimym jak i w czesci spawanej.Przyczyny powstania takiej struktury zostana wy¬ jasnicne ponizej.Mianowicie, zgodnie ze sposobem wedlug wyna¬ lazku, nie jest konieczne, aby stal stopowa prze¬ znaczona do c/bróbki cieplnej zawierala duzo sklad¬ ników stopowych w celu zwiekszenia jej hartow- nosci jak to ma miejsce w przypadku stali C i dlatego, jak to wynika w sposób oczywisty z wy¬ kresu przemiany na fig. 5, strefa przemiany baini- tycznej jest poszerzona na wykresie przemiany przy spawaniu, a ponadto strefa ta nie jest w takim stopniu przesunieta w strone wiekszych wartosci czasu jak ta sama strefa wykresu dla obróbki cieplnej. W zwiazku z tym zarówno material ro¬ dzimy jak i czesc spawana materialu uzyskuja strukture bainityczna przez co twardosc czesci spa¬ wanej jest prawie równa twardosci materialu ro¬ dzimego, a czesc ta nie ulega utwardzeniu ale staje sie bardzo plastyczna dzieki czemu sklonnosc do powstawania pekniec w spoinie jest raczej nie¬ wielka. Struktura bainityczna o duzej plastycznos¬ ci latwo sie tworzy w czesci spawanej co zapobie¬ ga powstawaniu niebezpieczenstwa znaczniejszego obnizenia odpornosci na dzialanie karbu w przeci¬ wienstwie do stali B. Innymi slowy przez zastoso¬ wanie obróbki cieplnej w warunkach odpowiada¬ jacych krzywej chlodzenia stali przy spawaniu szereg niedogodnosci wystepujacych dotychczas przy spawaniu szereg niedogodnosci wystepujacych dotychczas przy spawaniu stali o wysokiej wytrzy¬ malosci na rozciaganie ulega wyeliminowaniu.Tabela 1—2 Stal B Stan stali Po harto¬ waniu w wodzie Po spa¬ waniu (1350°C) Grani¬ ca pla¬ stycz¬ nosci kG/mm2 66,2 68,5 Wytrzy¬ malosc na rozciaganie kG/mm* 101,6 102,6 Wydlu¬ zenie % 13,0 12,5 Prze¬ weze¬ nie 49,5 48,5 Udar¬ nosc przy ^50°C kGm/ /cm2 1,4 1,2 Twar¬ dosc HV 408 412 Ponizej objasniono wykres z fig. 7 jako przyklad wskazujacy na zaleznosc pomiedzy obróbka ciepl¬ na wedlug wynalazku zastosowana do stali o niz¬ szej zawartosci procentowej skladników stopowych niz w znanych stalach i warunkami przemiany tej stali. Na wykresie tym os odcietych wskazuje czas w sekundach, a os rzednych temperature w °C.Przez I oznaczono strefe struktury austenitycznej, II — strefe przemiany austenitu na ferryt, III — strefe przemiany perlitycznej, IV — strefe prze- 60 65 miany na martenzyt. Linie 1 i 2 oznaczaja odpo¬ wiednio poczatek i koniec przemiany martenzy- tycznej.W warunkach typowej obróbki cieplnej wedlug wynalazku stal jest ogrzewana nieco powyzej tem¬ peratury przemiany A3, jak to wskazuje krzywa 3, do momentu powstania jednolitej struktury auste¬ nitycznej, a nastepnie stal ta jest spawana i chlo¬ dzona z zachowaniem warunków zmian cieplnych jakim podlega obszar stali znajdujacy sie pod dzia-80, 13 laniem ciepla spawania, po czym przemiana stali moze byc zakonczona. Takie warunki chlodzenia podano w konkretnym przykladzie. Stal jest pod¬ grzewana powyzej temperatury przemiany A3, a nastepnie od tej temperatury jest chlodzona do 5 500°C w ciagu 20 sekund, a dalej od 500°C do 200°C w ciagu 3500 sekund. W tym przypadku chlodzenie stali od 500°C do 200°C przebiega duzo wolniej niz chlodzenie do 500°C, co jest istotne dla sposobu wedlug wynalazku. 1Q Warunki chlodzenia wedlug wynalazku sa pra¬ wie takie same jak zmiany cieplne przy spawaniu, jak to pokazano na fig. 8 i sa calkowicie odmien¬ ne od dotychczasowej obróbki cieplnej takiej jak hartowanie w wodzie, hartowanie na martenzyt i 15 wyzarzanie normalizujace.Nalezy nadmienic, ze przy dotychczas stosowa¬ nym hartowaniu w wodzie i hartowaniu na mar¬ tenzyt stal jest chlodzona bardzo szybko w za¬ kresie temperatur od okolo 450°C do 200°C, w kto- 20 rym to zakresie ma powstawac struktura marten- ' zytyczna. Ten proces chlodzenia jest prowadzony tak szybko, aby krzywa chlodzenia przeciela strefe V ograniczona liniami 1 i 2 na fig. 7. W przeci¬ wienstwie do tego warunki chlodzenia wedlug wy- 25 nalazku przewiduja bardzo wolne chlodzenie w za¬ kresie od 500°C do 200°C i dlatego struktura stali przeksztalca sie na drobnoziarnista strukture bai- nityczna i stal nie ulega utwardzeniu w tym za¬ kresie temperatur. 30 W przypadku wyzarzania normalizujacego chlo¬ dzenie do 500°C przebiega bardzo wolno tak, ze nigdy nie wchodzi w zakres predkosci chlodzenia wedlug wynalazku, nawet przy dostosowaniu wa¬ runków chlodzenia do materialu. 35 Ponadto, gdy stosuje sie chlodzenie przymusowe w celu regulacji szybkosci chlodzenia przy obróbce normalizujacej, chlodzenie do 500°C przebiega szczególnie szybko, a chlodzenie od 500°C do 20tf°C w jeszcze krótszym czasie niz 500°C, czyli calkiem 40 odwrotnie niz wedlug wynalazku, gdzie czas chlo¬ dzenia od 500°C do 200°C jest dluzszy niz chlo¬ dzenia do 500°C zgodnie z warunkami chlodzenia przy spawaniu.Jednoczesnie warunki chlodzenia w sposobie we- 45 dlug wynalazku sa równiez odmienne niz przy znanych procesach odpuszczania i hartowania na martenzyt oraz odpuszczania austenitycznego. Mia¬ nowicie przy procesie odpuszczania na martenzyt chlodzenie przebiega szybko, a krzywa chlodzenia 50 tego procesu nie przechodzi przez punkty wykresu przemiany wedlug wynalazku az do przekroczenia punktu poczatku przemiany martenzytycznej, a po¬ miedzy poczatkiem i koncem tej przemiany za¬ pewniana jest stala temperatura. Na przyklad na 55 fig. 7 gdy krzywa chlodzenia przekracza linie 1 warunki chlodzenia ustalaja sie w strefie V.W procesie hartowania na martenzyt chlodzenie przebiega szybko dopóki temperatura nie zblizy sie do punktu poczatkowego przemiany imartenzytycz- go nej, a w tym punkcie zapewnia sie stala tempera¬ ture. Na przyklad na fig. 7 temperatura jest utrzy¬ mywana na stalym poziomie tuz nad litera 1.Przy odpuszczaniu austenitycznym chlodzenie przebiega szybko do punktu powyzej temperatury .65 14 poczatku przemiany martenzytycznej i w tym punkcie utrzymywana jest stala temperatura.Tak wiec jest oczywiste, ze te wszystkie znane sposoby róznia sie od sposobu wedlug wynalazku polegajacego na chlodzeniu ciaglym stali w opar¬ ciu o warunki chlodzenia przy spawaniu. Zaleznie od przeznaczenia stali o wysokiej wytrzymalosci pracujacej na rozciaganie moze byc potrzebne wy¬ zarzenie w niskiej temperaturze po obróbce we¬ dlug krzywej 3 a to w celu likwidacji naprezen.Na fig. 8 przedstawiono wykres, na którym krzy¬ we A, B, C i D przedstawiaja przebieg zmian tem¬ peratury przy spawaniu w sasiedztwie maksymal¬ nej temperatury grzania, gdzie w najwiekszym stopniu wystepuje zmniejszenie odpornosci na dzia¬ lanie karbu czesci laczonych za pomoca spawania.Na osi odcietych tego wykresu odlozono czas w sekundach, a na osi rzednych temperature w °C.Sposród tych krzywych krzywa A odpowiada spawaniu elektroda otulona przy doprowadzeniu malej ilosci ciepla, a krzywa D spawaniu lukiem krytym, gdzie ilosc doprowadzonego ciepla jest duza. Jak to wyraznie widac z przebiegu tych krzywych chlodzenie od temperatury ponizej 400°—500°C jest bardzo powolne we wszystkich przypadkach i wlasnie ten efekt cieplny przy spa¬ waniu jest zastosowany do obróbki stali o wyso¬ kiej wytrzymalosci na rozciaganie sposobem we¬ dlug wynalazku.Fig. 9 przedstawia krzywe chlodzenia A i D przy spawaniu przeniesione z wykresu pokazanego na fig. 8 i naniesione na wykres przemiany stali przy obróbce cieplnej, przedstawiony poprzednio na fig. 7.Na wykresie z fig. 9 obszar zawarty pomiedzy krzywymi A i D jest zakreskowany i ograniczony liniami aa' i dd* oraz przedstawia on zakres wa¬ runków chlodzenia przy spawaniu w odniesieniu do stali poddanej spawaniu, to znaczy caly zakres warunków chlodzenia stali o wysokiej wytrzyma¬ losci na rozciaganie przy sposobie wedlug wyna¬ lazku.Wyrazajac te warunki w konkretnych wartos¬ ciach mozna okreslic ze w sposobie wedlug wyna¬ lazku stal jest chlodzona od temperatury prze¬ miany A3 do 500°C w czasie od 5—50 sekund, a da¬ lej od 500°C do 200°C powoli w czasie duzo dluz¬ szym niz od temperatury przemiany A3 do 500°C, mianowicie w ciagu 20—4300 sekund. Jesli stal c wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie, jako ma¬ terial wyjsciowy, jest najpierw poddana obróbce cieplnej w takich warunkach chlodzenia to jest pewne, ze obszar stali poddany nastepnie dzialaniu ciepla spawania moze byc najwyzej powtórnie ob¬ robiony cieplnie w takich samych w przyblizeniu warunkach jak wspomniano wyzej, pomimo po¬ nownego poddania go dzialaniu ciepla przy spa¬ waniu. Tak wiec skutki poprzedniej obróbki stali jako materialu wyjsciowego nie sa stracone i za¬ równo obszar stali poddany dzialaniu ciepla spa¬ wania jak i material rodzimy maja strukture ba- inityczna w prawie takim samym stopniu jak rów¬ niez prawie jednakowe wlasnosci mechaniczne sa zapewnione w obu czesciach.Tak wiec nie wystepuje tutaj zjawisko, gdzie80 064 15 obszar stali poddany dzialaniu ciepla spawania staje sie znacznie twardszy niz pozostala czesc ma¬ terialu wyjsciowego, a natomiast zostaje zacho¬ wana plastycznosc tego Obszaru nie stwarzajac za¬ grozenia powstawaniem pekniec w spoinie i daja tylko minimalne zmniejszenie odpornosci na dzia¬ lanie karbu jak nigdy dotad.Ta najwazniejsza cecha zostanie objasniona po¬ nizej na przykladzie* Sposób wedlug wynalazku zastosowano do ob¬ róbki cieplnej stali o skladzie chemicznym przed¬ stawionym w tabeli 2. Bez wyzarzania uzyskano 10 16 wytrzymalosc 100 kG/mm2, ale dla porównania ze znana stala o wysokiej wytrzymalosci 70—80 kG/ /mm2 poddano ta ostatnia wyzarzaniu w tempera¬ turze 580°C uzyskujac taka sama wytrzymalosc jak pierwszej stali.Wlasciwosci mechaniczne tak otrzymanej stali sa podane w tabeli 3. Jak widac nie ma duzych róznic pod tym wzgledem w porównaniu ze zna¬ nymi stalami stosowanymi do tych samych celów, które to stale wymieniono przykladowo w tabeli 1—1. c 0,13 Si 0,34 Mn 1,08 Tabela P | S 0,009 0,012 2 Ni | Cr 1,08 0,68 Mo 0,18 V 0,03 B 0,003 Zr 0,003 Tabela 3 Granica plastycz¬ nosci kG/mm8 58,2 Wytrzy¬ malosc na rozciaganie kG/mm2 Wydlu¬ zenie °/o 77,2 | 31,6 (Przeweze¬ nie próbki 63,5 Udarnosc przy -^50°C kGm/ciri2 6,9 | Porównanie udarnosci obu stali podano ponizej.Mianowicie fig. 10 przedstawia wyniki prób udar¬ nosci prowadzonych na próbkach z karbem w ksztalcie litery V o glebokosoci 2 mm.Temperatury prób podano na osi odcietych w °C a udarnosc w kGm/cm2 na osi rzednych wy¬ kresu. Krzywa m jest krzywa przejsciowa dla stali ulepszonej sposobem wedlug wynalazku, a krzywa h jest krzywa przejsciowa dla znanej stali B, wy¬ mienionej w tabeli 1—1. Z wykresu tego nie widac prawie zadnych wiekszych róznic w odpornosci na dzialanie karbu obu tych materialów wyjsciowych.Z kolei porównano odpornosc na dzialanie karbu przy podgrzaniu obu stali do temperatury maksy¬ malnej 1350°C. Mianowicie fig. 11 przedstawia wy¬ kres w takich samych wspólrzednych jak poprzed¬ ni na fig. 1, przy czym krzywa j jest krzywa za¬ leznosci pomiedzy temperatura podgrzania i udar- noscia konwencjonalnej stali o wysokiej wytrzy¬ malosci wymienionej W tabeli 1—1. Porównujac krzywa j z krzywa i dla stali obrobionej cieplnie sposobem wedlug wynalazku nalezy stwierdzic, ze spadek odpornosci na dzialanie karbu w wysokich temperaturach bliskich maksymalnej temperatury grzania dla tej ostatniej stali zostal znacznie zmniejszony w porównaniu ze stala konwencjonal¬ na.Podobnie fig. 2; i fig. 8 przedstawiaja zaleznosc miedzy czasem chlodzenia od 8O0°C do 500°C ozna¬ czonym na osi odcietych i udarnoscia w kGm/cm2 przy —50°C oznaczona na osi rzednych.Z wykresu tego samo przez sie wynika, ze krzy¬ wa K odnoszaca sie do stali obrabianej sposobem wedlug wynalazku wskazuje na bardzo niewielkie zmiany odpornosci na dzialanie karbu przy chlo¬ dzeniu strefy X wplywu ciepla spawania w po¬ równaniu z krzywa 1 dla konwencjonalnej stali B.Oczywiste jest, na podstawie powyzszego przy- 30 35 40 45 65 kladu, ze sposób wedlug wynalazku umozliwia uzy¬ skanie stali o wyzszej wytrzymalosci i odpornosci na dzialanie karbu przy nizszej zawartosci skladni¬ ków stopowych niz w dotychczas stosowanych sta¬ lach obrabianych znanymi sposobami.Przy obrabianiu stali sposobem wedlug wyna¬ lazku stwierdzono, ze udarnosc materialu rodzime¬ go nie zmienia sie w wiekszym stopniu jak to ma miejsce przy stosowanych dotychczas sposobach obróbki, a ponadto spadek odpornosci na dziala¬ nie karbu w temperaturach zblizonych do maksy¬ malnej temperatury 1350°C jest znacznie mniejszy w porównaniu ze stosowanymi dotychczas stala¬ mi.Ponadto, stopien z jakim wplywa chlodzenie stre¬ fy stali podgrzanej poczas spawania na odpor¬ nosc na dzialanie karbu jest bardzo niewielki w porównaniu do znanych stali. Tak wiec stworzono mozliwosc okreslenia warunków spawania w, sze¬ rokim zakresie zastosowan, dzieki czemu stal o wysokiej wytrzymalosci moze byc tak samo spa¬ wana jak stal miekka przy zastosowaniu automa¬ tycznego spawania lukowego i nie wystepuja juz w spawaniu stali dotychczasowe ograniczenia jak w przypadku stali o wysokiej wytrzymalosci.Równiez w porównaniu ze znanymi stalami o wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie, stal obra¬ biana wedlug wynalazku nie wymaga tak wysokiej zawartosci skladników stopowych. Mianowicie rów¬ nowaznik weglowy Ceq jest tak niski, ze obszar stali poddany dzialaniu ciepla spawania ulega utwardzeniu w duzo mniejszym stopniu niz to mialo miejsce przy znanych stalach, a material ro¬ dzimy uzyskuje strukture bainityczna, wykazujac znaczne zmniejszenie sklonnosci do powstawania pekniec i umozliwia znacznie nizsza temperature podgrzewania niz stale dotychczas znane.80 064 17 Stal o wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie otrzymana sposobem wedlug wynalazku zapewnia po spawaniu wysoka odpornosc ina dzialanie karibu i wysoka wytrzymalosc bez nadmiernego zwieksze¬ nia jej twardosci. Stad tez, sposób wedlug wy¬ nalazku moze znalezc zastosowanie do wytwarza¬ nia stali o bardzo wysokiej wytrzymalosci na roz¬ ciaganie, a ponadto taki rodzaj stali, jak stwier¬ dzono, jest nie wrazliwy na takie zjawiska jak pekniecia pod wplywem naprezen lub korozja siarczkowa, które czesto wystepuja w konstruk¬ cjach zbiorników na propan. Biorac pod uwage wszystkie te cechy, stal o wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie otrzymana przy zastosowaniu spo¬ sobu wedlug wynalazku (moze byc stosowana z wielkim powodzeniem na takie konstrukcje jak rai- rociagi okretowe, zbiorniki kuliste itd. a spawa¬ nie automatyczne moze byc do tych stali szeroko stosowane. 10 15 18 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób obróbki cieplnej stali o wysokiej wy¬ trzymalosci na rozciaganie, przeznaczonej ma kon¬ strukcje spawane, znamienny tym, ze stal po pod¬ grzaniu chlodzi sie w takich samych warunkach w jakich bedzie ona chlodzona przy spawaniu bio¬ rac przede wszystkim pod uwage zmiany cieplne w strefie wplywu ciepla spawania, a mianowicie po nagrzaniu powyzej temperatury przemiany Aa stal chlodzi sie do 500°C w czasie 5—60 sekund,, a dalej od 500°C do 200°C chlodzi sie powoli w czasie 20—4300 sekuind dobierajac predkosc wlas¬ ciwa dla chlodzenia w tym samym zakresie tempe¬ ratur po spawaniu, uzyskujac dzieki temu prze¬ miane stali ze struktury austenitycznej. 0 20 40 60 80 100 f20 Fig.2KI. 18c,9/50 80 064 MKP C21d 9/50 Aj Z0o\- eooy 50Ch Fig.3 jooy -J 1 1—! I i i , L_ 4 6 B & 20 40 60 80/00 200 400 600 8001000 02 aj 0.4 os 0 6 07 asKI. 18c,9/50 80 064 MKP C21d 9/50 doo\ 700 600 P 500 400 300 200 V toov a Fig. 5 _l I l_J_ _l l_l_ / //o ioo 90 u 180 X & 70 60 50 40 7/i " " - - 2 ¦ 4 ¦ 6 8/0 20 40 10 BO (00 200 400 LOO 800 /OOO 0-2 03 0.4 0.5 0,6 0.7 o.d Cep (C*2iSi*iM*+z»,*-fCrrl«.+£y)XKI. 18c,9/50 80 064 MKP C21d 9/50 4 6 8/0 20 40 60 80 foo 200 4000 &ooo 8000 Fig. 9 20 /6 V2 s s*8 4 n ¦ ^ *^S /s / y y A s^ \ y / X / y y __ 1 : 1 | ^" -$Q '60 -40 -20 Fig. W O 20 'CKI. 18c,9/50 80 064 MKP C21d 9/50 200 400 600 800 fOOO f200 /400 Fig 11 20 40 60 SO /OO /20 Fic. 12 iczr [tu^ PZG w Pab., zam. 1163-75, nakl. 110+20 egz. Cena 10 zl PL
PL13404769A 1969-06-06 1969-06-06 PL80064B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL13404769A PL80064B1 (pl) 1969-06-06 1969-06-06

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL13404769A PL80064B1 (pl) 1969-06-06 1969-06-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL80064B1 true PL80064B1 (pl) 1975-08-30

Family

ID=19950630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL13404769A PL80064B1 (pl) 1969-06-06 1969-06-06

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL80064B1 (pl)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108463340B (zh) 具有优异的可成形性的高强度钢板及其制造方法
RU2689826C1 (ru) Высокопрочная сталь и способ ее изготовления
CN101748347B (zh) 耐氢脆化特性和加工性优异的超高强度钢板及其制造方法
CA2207382C (en) Ultra-high strength steels and method thereof
US4946516A (en) Process for producing high toughness, high strength steel having excellent resistance to stress corrosion cracking
CA3135015A1 (en) Steel sheet having excellent toughness, ductility and strength, and manufacturing method thereof
Schino Analysis of phase transformation in high strength low alloyed steels
Lis Mechanical properties and microstructure of ULCB steels affected by thermomechanical rolling, quenching and tempering
CN108950406A (zh) 一种1000MPa级低锰双配分冷轧薄钢板及其制备方法
JP2020500262A (ja) 低温用中マンガン鋼材及びその製造方法
PL136257B1 (en) Method of heat treating non-alloyed or low-alloyed baininitic hardened steels of low martensite transformation point
US4826543A (en) Process for producing high toughness, high strength steel having excellent resistance to stress corrosion cracking
CN112714798A (zh) 超高强度钢板的制造方法及超高强度钢板
JP7425610B2 (ja) 耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼板
JPH06271975A (ja) 耐水素脆化特性に優れた高強度鋼およびその製法
PL80064B1 (pl)
JP2537118B2 (ja) 耐応力腐食割れ性超高張力鋼の製造方法
JP3336877B2 (ja) 脆性破壊伝播停止特性と溶接性に優れた厚肉高張力鋼板の製造方法
JPH05156409A (ja) 耐海水性に優れた高強度マルテンサイトステンレス鋼とその製造方法
PL79421B1 (pl)
KR102351770B1 (ko) Ni 함유 강판의 제조 방법
PL79951B1 (pl)
Kabir Impact toughness of concrete reinforcement bars produced by the THERMEX process and ordinary rolling process
Bublíková et al. Effect of Temperature and Deformation on the Stability of Retained Austenite in Closed-die Forgings from High-strength Martensitic Manganese-silicon Steels
JPS6156268A (ja) 高靭性高張力鋼およびその製造法