ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химический состав и механические свойства некоторых конструкцион ных материалов из "Защита нефтепромыслового оборудования от коррозии Справочник рабочего" Наибольшее применение для изготовления оборудования нефтяной и газовой промышленности получили стали и чугуны Среди сталей наиболее часто встречаются углеродистые, низколегированные и нержавеющие. [c.24] По химическому составу сталь группы В соответствует нормам, приведенным в табл 9 для стали группы Б, а по механическим свойствам и условиям испытаний на изгиб на 180° —нормам, приведенным в табл 10 для стали группы А Показатели ударной вязкости для полуспокойной и спокойной сталей группы В приведены в табл. 11. [c.25] При сравнительно небольших рабочих напряжениях углеродистую сталь применяют в нормализованном состоянии, при значительных рабочих напряжениях — после закалки и высокого отпуска. [c.25] Коррозионная стойкость в атмосферных условиях и других средах в 1,5 раза выше по сравнению с углеродистой сталью марки ВСтЗ Применение низко легированной стали вместо углеродистой обыкновенного качества позволяет уменьшить массу конструкции на 20% Химический состав некоторых марок низколегированной стали представлены в табл, 14. [c.27] Для изготовления бурильных, насосно-компрессорных и обсадных труб ис пользуют стали групп прочности С, Д, К, Е, Л, М, которые по своему химиче скому составу должны соответствовать различным маркам низколегированные сталей. [c.28] Чугуны, В качестве конструкционных материалов применяется серый, ковкий и высокопрочный чугун. [c.29] Серый чугун обладает низкой чувствительностью к надрезам, качеству и чистоте обработки поверхности, высокой способностью к поглощению вибраций и выравниванию напряжений он имеет хорошие литейные свойства и низкую стоимость. В табл. 16 представлены механические свойства серого чугуна. [c.29] Относительное изменение прочности серого чугуна при различной толщине стенки отливки соответствует нижеприведенным данным. [c.29] Из чугуна марок СЧ 21-40 и СЧ 24-44 изготовляют детали машин, подвер гающиеся повышенному износу (втулки буровых насосов с толщиной стенкр более 29 мм, колеса центробежных насосов, головки цилиндров и др.). Для особо ответственных деталей компрессоров и насосов, работающих при повы шенном или высоком давлениях, а также для деталей, испытывающих прв эксплуатации значительный износ, используют чугун марок СЧ 32-52, СЧ 35-56 и СЧ 38-60. [c.30] Высокопрочный чугун с шаровидным графитом в отличие от чугуна с пластинчатым графитом вызывает меньшие концентрации напряжений и обладает более высокой прочностью по сравнению с серым чугуном (табл. 17). [c.30] Ковкий чугун наиболее рационально применять там, где серый чугун, иногда и сталь не позволяют получить изделия нужной конфигурации при высоких механических свойствах. Ковкий чугун дает возможность отливать детали с довольно тонкой стенкой (3—6 мм) при хорошей чистоте поверхности отливок. Он характеризуется высоким отношением предела текучести к пределу прочности. 67 %), высоким пределом усталости, хорошей циклической вязкостью, высокой износоустойчивостью и др. (табл. 18). [c.31] Нержавеющие стали. Основной легирующий элемент нержавеющих сталей — хром, который повышает механические свойства стали и способствует образованию на ее поверхности тонкого слоя окислов, облагораживающего электродный потенциал стали и повышающего ее коррозионную стойкость. Она повышается не монотонно, а скачкообразно. Первый порог коррозионной стойкости достигается при концентрации хрома, равной 12,8 %. При увеличении содержания хрома до 18 или до 25—28 % достигается второй порог коррозионной стойкости и наблюдается дальнейшее повышение коррозионной стойкости стали. Однако повышение содержания хрома приводит к понижению механических свойств стали, особенно ударной вязкости, а также затрудняет сварку, вызывая хрупкость сварного шва. Стали с высоким содержанием хрома после сварки требуют термической обработки Повышение содержания углерода в нержавеющих сталях понижает их коррозионную стойкость, что связано с уменьшением содержания хрома в твердом растворе вследствие образования карбидов. Поэтому повышение содержания углерода в стали вызывает сдвиг порога коррозионной стойкости в область более высокой концентрации хрома. Понижение содержания углерода ниже 0,02% делает сталь стойкой против карбидообразо-вания. [c.31] Химический состав, термическая обработка и механические свойства основных марок хромистой нержавеющей стали показаны в табл- 19. [c.32] Хромоникелевые стали аустенитного класса обладают наиболее высокой коррозионной стойкостью среди нержавеющих сталей и отличаются хорошими технологическими свойствами — хорошо обрабатываются давлением и обладают хорошей свариваемостью. В закаленном состоянии эти стали имеют низкое отношение предела текучести к пределу прочности. Прочностные характеристики этих сталей могут быть повышены в результате наклепа. Так, при пластической деформации на 40 % стали марки Х18Н10Т в холодном состоянии предел прочности повышается вдвое (0в = 12ОО МПа), а предел текучести в 4 раза (ат = = 1000 МПа). При этом сохраняется достаточно высокая пластичность, позволяющая производить различные технологические операции. [c.32] Химический состав и механические свойства нержавеющих сталей аустенитного класса (после закалки с 1110—1150 °С в воде) приведены в табл. 20. [c.32] С целью экономии дефицитного никеля часть его может быть заменена марганцем или азотом. При этом структура стали может сохраниться аустенитной либо перейти в аустенитно-ферритный или аустенитно-мартенситный класс. Экономнолегированные хромоникелевые стали по коррозионной стойкости не уступают сталям типа 18—8 и могут полноценно их заменять. [c.32] Нержавеющие стали по своей стойкости к общей коррозии занимают одно из первых мест среди конструкционных материалов. Вместе с тем они склонны к различным видам местной коррозии, таким, как питтинговая, межкристаллит-яая, щелевая коррозия и коррозионное растрескивание. Химический состав стали оказывает существенное влияние на ее склонность к локальной коррозии. Молибден — элемент, 1 аиболее эффективно понижающий склонность нержавеющих сталей к литтингообразованию и межкристаллитной коррозии. [c.32] Вернуться к основной статье