4. Пути дальнейшего совершенствования низколегированных сталей


У низколегированных строительных сталей повышенной и вы­сокой прочности большое будущее. Если в 1961 г. общий выпуск таких сталей в СССР составил около 3 млн. тонн, то, согласно предположениям, на будущее он значительно увеличится. Наряду с количественным ростом потребления низколегированных сталей к ним будут предъявляться все возрастающие требования по всем показателям механических свойств и на все увеличивающихся се­чениях проката. Отсюда вытекает задача своевременно подгото­виться к удовлетворению требований будущего, правильно наме­тить пути повышения свойств низколегированных сталей. Не пре­тендуя на исчерпывающую полноту определения этих путей, можно представить их в следующем:
а) в термическом упрочнении ныне существующих марок сталей или их модификаций;
б) в создании новых марок сталей на бейнитной (или мартенситной) основе, легированных Мn, Сr, Мо (или W), В и V;
в) в применении дисперсионно твердеющих сталей;
г) в совмещении операции прокатки низколегированной стали
с ее термической обработкой, т. е. в применении термомеханиче­ской обработки;
д) в упрочнении сталей холодным деформированием.
Вероятно применение комбинированных методов, например, холодного деформирования (или термомеханической обработки) к сталям принципиально новых композиций. Некоторые из этих методов уже реализуются в промышленности, хотя еще и в малом объеме. Так, например, упрочнение стали наклепом частично уже используется в экспандированных трубах для магистральных трубопроводов, а также в производстве предварительно напряжен­ного железобетона.
Не требует особых доказательств высокая эффективность при­менения к низколегированным сталям и даже к простой углероди­стой стали марки Ст.3 термической обработки, особенно при на­значении проката на изделия, не подвергающиеся сварке и поэтому не испытывающие разупрочнения в зоне сварного шва. Для удов­летворения потребности в термоупрочненных сталях, подвергае­мых сварке, возникает задача изыскания новых композиций стали и новых процессов ее сварки, обеспечивающих минимальное разу­прочнение (или наоборот дополнительное упрочнение) в зонах термического влияния сварного шва. Вероятно, что дисперсионно-твердеющие стали в данном случае могут оказаться наиболее под­ходящими.
Высокопрочные сложнолегированные строительные стали, в том числе стали с бейнитной структурой, уже сейчас используются в практике США, Англии и Италии (см. табл. 19). Из числа таких сталей следует специально остановиться на сталях типа Fortiweld, характерной особенностью которых является относительно высо­кая их легированность хромом и марганцем, в отдельных марках - никелем при низком содержании углерода и обязательном микро­легировании бором. В зависимости от сечения и требований, предъ­являемых к прочностным свойствам, имеется несколько марок это­го класса сталей, отличающихся друг от друга степенью легированности (см. табл. 19). Оптимальной термической обработкой этих сталей является или нормализация при 930—980°, или субкритический отжиг при температуре 700°. Стали эти характеризуют отсутствием трещин при сварке металла различной толщины и раз­нообразными типами электродов. Только при сварке из этой стали особо ответственных деталей больших сечений с острыми углами переходов применяются меры предосторожности: предварительный
подогрев, специальные электроды и пр. Сталь типа Fortiweld применяется для деталей газовых турбин, мостов, кранов, сосудов высокого давления, топливных баков и многих других конст­рукций [210].
В Советском Союзе работы по созданию сталей подобного типа, но экономно легированных, безникелевых, проводятся в ЦНИИЧМ, НИИМ (Челябинск) и УИЧМ (Свердловск).