Введение к работе
аггци1 |
Актуальность работы. Интенсивное развитие энергетики, металлургии, машиностроения, ракетно-космической техники обусловливает возрастающий спрос на сжинешше криогенные продукты. Расширение промышленных масштабов использования криогенной техники приводит к необходимости увеличения объемов выпуска криогенного оборудования. Одним из основных направлений повышения производительности труда является снижение трудоемкости без уменьшения надежности криогенных систем.'
Ответственным узлом криогенных установок, работающим в условиях гидравлических нагрузок и термических ударов является запорно—регулирующая арматура. В настоящее время для изготовле.* -ния арматуры обычно применяют аустенитные хромоншселевые деформированные стали типа І2ХІ8НІ0Т. Использование традиционной технологии изготовления арматуры из деформированных сталей (в штампосварном и кованом варианте) связано со значительными затратами на операции ковки, механической обработки и сварки. Применение точного литья из этих сталей позволязт уменьшить трудоемкость изготовления деталей, но хладостойкость отливок остается ниже, чем у изделий после обработки давлением. Поэтому, при температурах около 77 К и ниже приходится использовать корпуса арматуры из деформированных сталей. Актуальной задачей является разработка литейных сталей, сочетающих высокую хладостойкость с технологичностью.
Одним из способов повышения хладостойкости является выбор рациональной системы легирования. Известно, что деформированные стали на хромомарганцевой основе обладают повышенной прочностью
при комнатной и высокой вязкостью при криогенных температурах. Однако, работ, в которых исследуются свойства литых хромомарган-цевых сталей, мало, а данные, приводимые в них, часто противоречивы. Не ясно, какие области составов литого хромомарганцево-го аусгеиига имеют повышенный комплекс механических и литейных свойств, за счет каких составляющих в наибольшей степени снижаются свойства. В литературе отсутствуют данные по комплексному влиянию легирующих элементов на механичвскЕв и литейные характеристики. Это, в свою очередь, приводит к отсутствию конкретных рекомендаций по выбору состава стали для литых деталей криогенных систем.
Дель работы. Изучение комплексного влияния легирующих элементов на механические и литейные свойства, а такне характер разрушения при криогенных температурах и разработка сталей для литых деталей криогенной техники.
Научная новизна работы:
получены регрессионные зависимости механических свойств от химического состава Ct--Mn-Wi-V-Н сталей в широком диапазоне температур и концентраций легирующих элементов;
получены регрессионные зависимости литейных свойств от химического состава Ct~- Mh- № -V- N сталей;
показано,.что наибольшее влияние на уровень пластических и вязких характеристик оказывает ликвация примесей внедрения и серы, характер дендритной структуры и неметаллических включений;
установлено, что при неравномерном распределении хрома и марганца в пределах литого дендритного зерна, обусловленного концентрацией этих элементов и условиями затвердевания, хла-достойкость литых сталей увеличивается;
- использование полученных регрессионных зависимостей позволяет осуществлять обоснованный выбор состава сталей, отвечающих заданному комплексу механических и литейных свойств.
Практическая ценность работы. Разработаны новые марки сталей для литых деталей криогенной техники. Сопоставление хладо-стойкости сталей позволяет гарантировать их работоспособность при криогенных температурах. Разработана технологическая инструкция на выплавку, заливку форм и термообработку новых марок . сталей. Результаты работы внедрены в ШО "Криогеныаш" с ожидаемым экономическим эффектом 700 руб/т литья.
Апробация работы. Основные- положения и результаты работы докладывались на четырех Всесоюзных конференциях и научно-технических конференциях ЛТЯШ в 1987-1990 г.г.
Публикации. По тема диссертации опубликовано 4 статьи, получено одно авторское свидетельство и одно положительное решение по заявке на сталь.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Объем работы составляет 1Ц8 стр. машинописного текста, 61 рисунок и 19 таблиц. Список нспользованной литературы содержит 197 пойменований.
