1.2 Характеристика основного металла
Сталь марки Д32 по ГОСТ 5521-86 является малоуглеродистой низколегированной судостроительной сталью повышенной прочности.
Выплавка стали производится в мартеновских или электрических печах, либо в кислородном конвекторе с продувкой чистого кислорода сверху.
Эта сталь отличается от других сталей по химическому составу, методу раскисления.
Свариваемость – способность однородных и разнородных материалов и сплавов образовывать единое соединение которое может работать при заданном давлении, температуре и при переменных нагрузках.
Таблица 1. – Химический состав стали
| Марка стали | С | Mn | Si | P | S | Cu | Cr | Ni | Mo | Al |
| D 32 | 0,18 | 0,6-1,4 | 0,15-0,3 | 0,035 | 0,035 | 0,35 | 0,2 | 0,4 | 0,08 | 0,015 |
Углерод – один из наиболее важных примесей, определяющих прочность, вязкость, закаливаемость и, особенно, свариваемость стали. Так как содержание углерода лежит в пределах ( 0,2- 0,35) %, то данная сталь относится к первой группе по свариваемости.
Mn – марганец, его вводят в сталь для раскисления, то есть для устранения вредных примесей закиси железа. Он повышает прочность, мало влияет на пластичность.
Si – кремний раскисляет сталь. Он структурно не обнаруживается, так как полностью растворяется в феррите, кроме той части кремния, которая в виде окиси кремния не успела всплыть в шлак и осталась в стали. Кремний повышает предел прочности и вязкость.
Cr – хром усиливает закаливаемость, в небольших количествах увеличивает ударную вязкость.
Ni – никель увеличивает пластические и прочностные свойства стали, измельчает зерна, не ухудшая свариваемость.
P – фосфор, растворяясь в феррите, повышает температуру перехода в хрупкое состояние и приводит к появлению холодных трещин.
S – сера делает сталь хрупкой, приводит к образованию горячих трещин.
Cu – медь повышает коррозионную стойкость, пластичность.
Al – Влияет на предел прочности.
Механические свойства стали в таблице 2.
По данным таблицы 2 видим, что сталь является достаточно прочной и пластичной.
Таблица 2 – Механические свойства стали
| Марка стали | Предел прочности Rm, МПа | Предел текучести, Rсн | Остаточное относительное удлинение А5, % | Испытание на Ударный изгиб KV при температуре Т, ˚С |
| +20 | -20 |
| Д32 | 450 | 315 | 22 | 26 | 27 |
Таблица 3 – Теплофизические свойства стали
| Марка стали | λ, Дж/м с | а, см/м с | Со, Дж/кг с | Р, г/см | αе, 1 / с | Тпл , °С | То, °С |
| Д32 | 36/29 | 0,04/03,057 | 543/710 | 7,83 | 11,5.10 | 1450 | 850 |
где λ – теплопроводность;
а – температуропроводность;
Со - удельная теплоемкость;
Р - плотность;
αе – коэффициен линейного расширения;
То – температура, при которой металл теряет упругие свойства.
Для того чтобы узнать, необходим ли данной стали марки D 32 подогрев, необходимо просчитать эквивалент углерода Сэкв., в процентах, используя данные таблицы 1 по формуле:
Сэкв. = С + Мn 16 + Сr +Мо +V 15 +Ni + Cu 115 (1)
где С – содержание углерода в стали, в процентах;
Мn – содержание марганца в стали, в процентах;
Сr – содержание хрома в стали, в процентах;
Мо – содержание молибдена в стали, в процентах;
V – содержание ванадия в стали, в процентах;
Ni – содержание никеля в стали, в процентах;
Сu – содержание меди в стали, в процентах.
С экв. = 0,18 +1,616 +0,2 +0,08 +0,0515 +0,4 +0,35115 = 0,41%
При таком проценте эквивалента углерода и при толщине металла 5мм, подогрев не нужен.
2 Технологическая часть
0 комментариев