книги / Сварка при низких температурах

состоянии и после предварительного наклепа на 10%. Из наплав­ ленных пластин изготовляли образцы Меиаже с надрезами в зоне термического влияния на разном расстоянии от шва, т. е. в околошовной зоне на участках: крупного зерна, нормализации, неполной перекристаллизации, а также на участке естественного старения (синеломкости). Результаты испытаний образцов Менаже позволи­ ли установить ударную вязкость в зависимости от влияния погон­ ной энергии дуги и температуры порогов хладноломкости стали на указанных участках. За наивыгоднейшее влияние погонной энер­ гии дуги принимали такое ее значение, при котором одновременно достигалась высокая ударная вязкость перечисленных участков. Оказалось, что для хорошо раскисленной стали марки 14Г2 можно выбрать погонную энергию дуги, при которой одновременно удов­ летворяются нормируемые ГОСТом 5058-57 ударная вязкость, твердость, размер зерна и температура порога хладноломкости. Сталь в зоне термического влияния по своим свойствам не усту­ пает стали без наплавки.

Для стали марки 14Г2 оптимальной погонной энергией являет­ ся 10 000—12 000 кал!см. Испытания образцов при низкой темпера­ туре (до —40° С) показали, что ни в одном из исследованных уча­ стков околошовной зоны ударная вязкость не была ниже 3 кГм/см2. Для выяснения чувствительности стали марки 14Г2 к концентрато­ рам напряжений образцы с накладками и с естественными концен­ траторами напряжений в местах перехода к накладкам испытывали на статическое растяжение. При температуре —60° С образцы из стали марки 14Г2 с содержанием углерода до 0,15% разрушались

пластично,	а с содержанием углерода 0,20%	— хрупко. Следова­
тельно при повышении' содержания углерода		в стали марки 14Г2
на 0,05%	она становится более чувствительной . к естественным

концентраторам напряжений в сварных соединениях. Чувствитель­ ность стали к концентрации напряжений определялась на образ­ цах Кинцеля (изгиб образца с острым надрезом поперек шва) из металла толщиной 30 мм. При этом оказалось, что нормально рас­ кисленная сталь переходит в хрупкое состояние в месте надреза при температуре 0 и —7° С. У плохо раскисленной стали заметно повышается чувствительность к надрезам в зоне термического влияния. Исследование [19], [20] показало, что нормально рас­ кисленная сталь марки 14Г2 сваривается так же удовлетвори­ тельно, как и сталь марки 15ХСНД. Для наилучшего сочетания свойств сварных соединений из стали марки 14Г2 рекомендуется применять электроды типа Э42А и Э50А.

ХРОМОМАРГАНЦОВОКРЕМНИСТАЯ СТАЛЬ МАРКИ 14ХГС

А. Я. Бродским были проведены исследования свойств хромо­ марганцовокремнистой стали марки 14ХГС следующего химиче­ ского состава: 0,14—0,18% С; 1,16—1,29% Мп; 0,52—0,62% Si; 0,67—0,71% Сг; 0,02% Ni; 0,03—0,05% Си; 0,02% А1; 0,04% Ti;

91

0,029—0,032% S; 0,027—0,035% P. Значения ударной вязкости ли­ стовой стали толщиной 10, 20 и 30 мм в зависимости от темпера­ туры испытания приведены в табл. 4.

						Таблица 4
Толщина	Ударная вязкость кГм/см1 прн температуре в °С
листов	20	0		-20	-40	—60
в мм
10	6 ,4 -8 ,8	4 ,8 -8	,2	4 ,7 - 6	4,3—5,5	2 ,5 - 3 ,2
20	6 ,5 -6 ,8	5 -6	,2	2 ,9 -3 ,7	1,2—2,2	0,6—1,3
30	5 ,5 -6 ,6	2 -6 ,6		1—2,2	0,6—0,8	0 ,5 - 0 ,8

Для сравнения были исследованы стали марок 15ХСНД и Ст.З. При сварке стали 14ХГС лучшие показатели дали электроды УП-2/55 (по сравнению с электродами УП-2/45 и ОММ-5). Влия­ ние термического цикла сварки на свойства стали оценивали по методике МВТУ (валиковая проба) . с дополнительным испыта­ нием ударной вязкости на образцах с надрезом на различных рас­ стояниях от шва (как и в предыдущем случае). Наплавку произ­ водили электродами марки УП-2/55 на пластины в исходном со­ стоянии и после предварительного наклепа. Оптимальное значение погонной энергии дуги для стали марки 14ХГС равно 12000 кал/см. В этом случае ударная вязкость околошовной зоны при температу­ ре —40° С равна или больше 3 кГм/см2. Снижение ударной вязко­ сти ниже 3 кГм/см2, при нормальной температуре не было обнару­ жено ни на одном участке зоны термического влияния; при темпе­ ратуре —40° С ударная вязкость значительно понижалась. Сниже­ ние ударной вязкости получено было и при испытании стали марки 14ХГС в исходном состоянии. При содержании углерода менее 0,14% не происходит ухудшения свойств зоны термического влия­ ния по сравнению с исходным состоянием.

Чувствительность .к старению определяли по наплавке заготовок размером 20 X 120 X 1200 мм, подвергнутых растяжению. Сталь марки 14ХГС с содержанием углерода 0,18% разрушалась хрупко при остаточном удлинении 6,8—7,9%. Поэтому заготовки из стали марки 14ХГС с содержанием углерода 0,14% для получения сопо­ ставимых результатов исследовали после растяжения только до 8% остаточной деформации. При погонной энергии 12 000 кал1см в стали марки 14ХГС, с содержанием 0,14% углерода, не происхо­ дит повышения критической температуры. Трещин в околошовной зоне на удалось обнаружить даже при весьма жестких испытаниях по методике Кировского завода, заключавшейся в охлаждении об­ разцов до —70° С и наплавке на них двух валиков под углом 90° друг к другу. Испытания на чувствительность к концентраторам напряжений по Кинцелю и статическое растяжение сварных образ­ цов выявили несколько большую чувствительность стали марки

92

14ХГС по сравнению со сталью марки 15ХСНД. Повышение содер­ жания углерода на 0,04% делает сталь марки 14ХГС более чувст­ вительной к естественным концентраторам напряжений в сварных соединениях.

Результаты исследования показали, что эта сталь с содержа­ нием до 0,15% С может быть отнесена к удовлетворительно свари­ вающимся сталям. Исследования показали, что сталь марки 14ХГС в исходном состоянии обладает высокой температурой порога хлад­ ноломкости при толщине листов не более 12 мм. При температуре —40° С и толщине листов 20 и 30 мм сталь марки 14ХГС имеет ударную вязкость (не соответствующую нормам ГОСТ 5058-57) 0,6—2,2 кГм/см2. По многим показателям эта сталь сходна со ста­ лью марки 15ХСНД. В сварных соединениях наилучшие свойства получаются при использовании электродов типа Э50А.

Исследованием свариваемости и основных свойств стали марки 14ХГС занимались многие советские исследователи [90]. Резуль­ таты исследования сравнивали со сталью марки 15ХСНД. На осно­ ве статистической обработки данных о механических свойствах многочисленных плавок было установлено, что сталь марки 14ХГС не уступает стали марки 15ХСНД. По показаниям предела текуче­ сти эта сталь даже более однородна, что позволяет рекомендовать для нее расчетное сопротивление более высокое, чем для стали марки 15ХСНД. Ударная вязкость стали марки 14ХГС при темпе­

ратурах +20, —20 и —40° С соответственно	равйа 13,2; 7,9 и
5,7 кГм[см2, т. е. ее порог хладноломкости лежит		ниже —40° С.
Следовательно эта сталь может применяться	для	изготовления

сварных изделий, работающих при низких температурах. Она хо­ рошо сваривается однодуговыми автоматами на обычных режимах с использованием флюса марки АН-348 и марганцовистой прово­ локи. Возможна также успешная автоматическая сварка с исполь­ зованием малоуглеродистой проволоки; причем в этом случае проч­ ность соединения обеспечивается легированием металла шва эле­ ментами основного металла и флюса.

Удовлетворительные результаты получаются и при ручной свар­ ке электродами типа Э42А, с покрытием СМ-11, и типа Э42 с по­ крытием ОММ-5.

Указанное исследование позволило рекомендовать сталь марки 14ХГС для изготовления трубопроводов и других конструкций ка­ нала Северный Донец-Донбасс.

КРЕМНЕМАРГАНЦОВИСТАЯ СТАЛЬ МАРКИ 15ГС

Низколегированная кремнемарганцовистая сталь марки 15ГС состава: 0,12—0,17% С; 1,22—1,42% Мп; 0,55-0,72% Si; 0,016— 0,025% S; 0,030—0,037% Р; 0,12-0,29% Сг; 0,02-0,17% Ni была исследована на ряде предприятий. Испытание этой стали на

ударную	вязкость при низких	температурах	показало, что
значения	этой характеристики	составляют	при —20° С —

93

12 кГм1см2, при —40° С—6—7 кГм/см2,и .при —60° С—3—4 кГм/см2. Температура порога хладноломкости находится между —40 и -60° С.

Для испытаний были взяты три плавки с разным содержанием углерода: в первой 0,12% С, во второй — 0,17% С (верхний предел по ГОСТу 5058-57). Содержание кремния в первой и второй плав­ ках было ниже, чем указано в ГОСТе, а именно от 0,55 до 0,59%. В третьей плавке содержание углерода равнялось 0,16% и содер­ жание кремния —0,78%, что соответствовало нижнему пределу, указанному в ГОСТе. При исследовании эту сталь сравнивали состалью марки 15ХСНД трех плавок с содержанием углерода, близ­ ким к верхнему пределу, указанному в ГОСТе 5058-57. Так же как и в предыдущих опытах были проверены электроды марок УП-2/55, СМ-11, УП-2/45, ОММ-5 и СМ-5. Металл сварного шва испытывали на растяжение, загиб, ударную вязкость и стойкость против обра­ зования горячих трещин. Для сварки наиболее пригодными оказа­ лись электроды УП-2/55. По данным валиковой пробы, оптималь­ ная погонная энергия дуги для первой и третьей плавок при толщи­ не листов 20 мм составляла 15000 кал/см, а для третьей плавки при толщине листа 12 мм — от 7000 до 10 000 кал/см. При этих зна­ чениях погонной энергии все три плавки после наплавки удовлет­ воряют требованиям ГОСТа для стали в исходном состоянии. Удар­ ная вязкость зоны термического влияния при температуре —40° С равнялась или была более 3 кГм/см2. Испытания по Кинцелю об­ разцов толщиной 30 мм с острым надрезом глубиной 0,1 мм пока­ зали, что сталь марки 15ГС второй и третьей плавок более чувст­ вительна к концентраторам напряжений в зоне термического влия­ ния, чем сталь марки 15ХСНД, несмотря на более высокое содер­ жание углерода в последней. Сталь марки 15ГС первой плавки рав­ ноценна по этому показателю стали марки 15ХСНД. Испытания на статическое растяжение при различных температурах крупных сварных образцов с естественными концентраторами напряжений (в местах перехода к накладкам, приваренным фланговыми шва­ ми) также показали, что первая плавка не уступает стали марки 15ХСНД, содержащей 0,16% С. При небольшом повышении содер­ жания углерода в пределах, предусмотренных ГОСТом и мини­ мальном содержании кремния сталь марки 15ГС становится весьма чувствительной к указанным концентраторам напряжений.

Результаты исследования показали, что сталь, марки 15ГС сосредним содержанием углерода и предельно низкой концентрацией кремния не обладает удовлетворительной свариваемостью, а с ми­ нимальным содержанием углерода и кремния она сваривается хо­ рошо.’

А. С. Астафьев (ЦНИИЧермет), исследуя свариваемость низко­ легированных конструкционных сталей, установил по сравнитель­ ной оценке, механических свойств основного металла и околошовных зон сталей марок 14ХГС, 12ХГН, 14Г2 и 15ГС, что все они об­ ладают хорошей свариваемостью. При низких температурах металл

94

околошовной зоны исследуемых сталей имеет высокие значения ударной вязкости. При сравнении свариваемости сталей марок 14Г2 и 15ГС со сталью марки 15ХСНД было отмечено, что сварка последней затрудняется в связи со склонностью ее к закалке и пе­ регреву околошовной зоны. Стали марок 14Г2 и 15ГС не склонны

кперегреву и обеспечивают более высокие механические свойства

вметалле околошовной зоны.

СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛИ МАРКИ 12ХГН

М. М. Крайчик [73] исследовал свойства сварных соедине­

ний	стали марки	12ХГН содержащей: 0,13% С; 1,3% Мп;
0,22%	Si; 0,39% Сг;	1,1% Ti. При определении режимов сварки,

обеспечивающих наиболее высокие свойства околошовной зоны (по результатам валиковой пробы), устанавливали: зависимость между свойствами околошовной зоны, ударную вязкость, критиче­ скую температуру хрупкости, твердость, размер зерна и погонную энергию сварочной дуги. Для наплавки использовали малоуглеро­ дистую электродную проволоку марки Св08 и флюс марки АН-348А.

Результаты исследования показали, что реакция стали марки 12ХГН на термическое воздействие сварки при погонной энергии от 1700 до 10 000 кал/см при наплавке валика на пластину толщиной 12 мм, вполне благоприятная. Ударная вязкость этой стали и кри­ тическая температура хрупкости околошовной зоны не уступают основному металлу.

Испытания, показали также, что за исключением несколько меньшей твердости околошовной зоны и значительно более низкой хладноломкости, сталь марки 12ХГН выгодно отличается от стали марки 09Г2, исследование которой производилось для сравнения

	постоянством значений ударной вязкости не только						при положи­
	тельных, но и при отрицательных температурах.							Таблица 5
	Марки стали		Ударная вязкость в кГм/см* при температуре в °с
		+ 20	•	0	-20	-40	-60	-80
	12ХГН	13,4		12	8,7	‘ 7,1	6,1	3,2
	09Г2	11,2		9,5	7,4	6,6	1,0	—

В табл. 5 приведены значения ударной вязкости сварных швов, выполненных под флюсом, на сталях марок 12ХГН и 09Г2.

Эти данные показывают преимущества сварных соединений стали марки 12ХГН по сравнению с соединениями стали марки 09Г2, особенно при низких температурах.

Сварные соединения стали 12ХГН, выполненные как автомати­ ческой сваркой (флюс АН-348А и электродная проволока марки

95

Св08), так и ручной сваркой (электроды типа УОНИ-13/55), обла­ дают высокой стойкостью против образования трещин и, кроме то­ го, обеспечивают равиопрочность сварного шва основному металлу. Исследованием М. М. Крайчика установлена целесообразность применения электродов УОНИ-13/55 для сварки низколегирован­ ных сталей.

СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НЕКОТОРЫХ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

М. X. Шоршоров и В. Д. Кодолов {196] в своих работах исследовали склонность низколегированных и углеродистых ста­ лей перлитного класса .марок 45, 40Х, 35ХГСА, 20ХГС, 23Г, 12ХН2 и 25НЗ к хрупкому разрушению при низких температу­ рах после сварки, критериями оценки являлись температура верх­ них порогов критического интервала хрупкости, а также наимень­ шая температура, при которой ударная вязкость была не ниже 5 кГм/см2.

По этим показателям исследуемые марки сталей были разбиты на следующие три группы: к первой группе относятся стали марок 45, 40Х и 35ХГСА. Они обладают повышенной чувствительностью к хрупкому разрушению при пониженных температурах; ко второй группе относятся стали марок 20ХГС и 23Г, обладающие умерен­ ной чувствительностью; к третьей группе относятся стали марок 12ХН2 и 25НЗ, обладающие минимальной чувствительностью к хрупкому разрушению при понижении температур при ударном и статическом разрушении. Оптимальные значения погонной энергии дуги и скорости охлаждения при сварке указанных сталей приведе­ ны в табл. 6. По видоизмененной методике пробы Чабелки были определены оптимальные варианты технологии дуговой сварки ста­ лей средней толщины.

					Таблица 6
	Погонная	Скорость		Погонная	Скорость
Марка стали	энергия для	охлаждения	Марка стали	энергия для	охлаждения
	толщины	(при 500° С)		толщины	(при 500° С)
	16 мм	в сС/сек		16 мм	в °С/сек
	о кал/см			в кал/см
35ХГСА	6500-10000	6 ,0 -2 ,5	20ХГС	8000—14 000	3.7—	1,2
40Х	8000—10000	3 . 7 -	2,523Г	6000— 9000	7.0—	3,0
45	7800-11 000	3 . 8 -	12ХН2	8000—11 000	3 . 7 -	2,0
			2,025НЗ	5000—17 000	11.0—	0,8

НИКЕЛЕВЫЕ ХЛАДОСТОЙКИЕ СТАЛИ

Для изготовления различных емкостей и аппаратов, которые эксплуатируются в условиях низких температур, долгое время при­ меняли цветные металлы и стали аустенитного класса. Но уже в 1958—1959 гг. встал вопрос об использовании для этих целей

96

среднелегированной хладостойкой стали марки I2H3 состав (0,11— 0,12% С, 0,4—0,5% Мп, 0,17—0,21% Si; 3,45—3,65% Ni; 0,017— 0,022% S, 0,08—0,013% Р), обладающей при низких температурах требуемыми механическими свойствами.

Эта сталь рекомендуется для изготовления сварных изделий, работающих при низких температурах. Высокие пластические свой­ ства стали дают возможность снижать напряжения в местах наи­ большей их концентрации при низких температурах, что позволяет

лГп/с/г*

Фиг. 38. Изменение ударной вязкости металла шва и ме­ талла околошовной зоны в зависимости от температуры:

1 — металл шпа, сваренного электродом со стержнем из стали марки ЗИ-544 с покрытием ЦЛ-8; 2 — металл зоны термического влияния из стали марки 12НЗ (по М. М. Тимофееву).

устранить опасность хрупких разрушений. В этой стали удачно со­ четаются при низких температурах высокие значения пластичности и прочности.

Разработкой технологии сварки этой стали, с целью получения сварных соединений, пригодных для работы при низких температу­ рах, занимались многие научно-исследовательские организации.

Опытная сварка стали марки 12НЗ аустенитными электродами, проводившаяся М. М. Тимофеевым, показала высокие значения ударной вязкости металла шва; однако в зоне термического влия-

•ния (фиг. 38) было значительное снижение вязкости [163]. Исследования, проведенные М. М. Тимофеевым, показали, что

главная трудность, с которой пришлось встретиться при разработ­ ке технологии сварки, заключалась в обеспечении высоких свойств сварных соединений, в первую очередь ударной вязкости яри низ­ кой температуре (—160°С). При этой температуре сталь перлит­ ного класса весьма чувствительна к различным неодородностям структуры и физическим несплошностям в виде пор, трещин, шла­ ковых включений и т. д., которые резко уменьшают ударную вяз-

7 Зак. 737

97

кость сварного шва. Следовательно, получение плотного шва без указанных дефектов при сварке этой стали приобретает особо важ­ ное значение.

В связи с трудностью получения при ручной дуговой сварке бес- порист-ых швов была разработана технология автоматической свар­ ки. Согласно этой технологии после сварки детали подвергаются двойной нормализации: первая с 1100—1200° С (для уничтожения дендритной ориентировки структуры) и вторая с 880—900°С (для измельчения зерна). При этом удалось получить при температуре испытания —160° С сравнительно высокие значения ударной вязко­ сти металла сварного шва (6—8 кГм/см2). Высокую ударную вяз­ кость можно также получить нормализацией с нагревом до 900° С, если в металл шва введен алюминий или титан в количестве около 0,1%, что дает возможность измельчить зерно. В случае необходи­ мости эксплуатировать конструкцию без последующей после свар­ ки термической обработки применяют для ручной сварки стали марки 12НЗ аустенитные электроды.

Учитывая, что статическая прочность и пластичность швов, вы­ полненных электродами марки УОНИ-13/45 с сердечником из ма­ лоуглеродистой стали, не уступает основному металлу, Институт электросварки им. Е. О. Патона применяет эти электроды для свар­ ки стационарных емкостей из стали марки 12НЗ для хранения жид­ кого метана при условии полного отсутствия толчков и ударов, так как ударная вязкость таких швов невелика.

Ударная вязкость наплавленного металла шва может быть по­ вышена в случае применения аустенитных электродов из стали марки 1Х18Н9 со специальным покрытием.

Наилучшими оказались аустенитные электроды марки ЗИО-8, которые при сварке стали марки 12НЗ обеспечивают получение вяз­ кого металла шва при температурах до —183° С.

Несколько отличная от разработанной в ЦНИИТМАШе техно­ логия автоматической сварки стали марки 12НЗ была разработана также [130] в Институте электросварки им. Е. О. Патона. По этой технологии сварка листов толщиной 6,35 мм проводится в три слоя (первые два на флюсо-медной подушке, третий — с обратной стороны на весу). Режим сварки: электродная проволока диамет­ ром 4 мм, ток постоянный, обратная полярность; сила тока для пер­ вых двух слоев 475—525 d, напряжение 26—28 в, расстояние между электродами при двухдуговой сварке 60—80 мм, скорость сварки — 40 м/ч. Сила тока для третьего слоя 450—500 а, напряжение 28— 30 в, скорость сварки 38—42 м/ч. Указанный режим сварки дал воз­ можность получить швы без дефектов. Кроме того, этот режим обеспечил хорошее формирование швов. Образцы для испытания металла шва на ударный изгиб вырезали поперек направления шва с таким расчетом, чтобы надрез располагался в середине стыка и был направлен перпендикулярно плоскости пластины. Химический состав металла шва при испытаниях изменялся посредством приме­ нения электродной проволоки и флюса различного химического со-

98

става или засыпкой ферросплавов и других легирующих примесей в зазор стыка перед сваркой. Было установлено, что хладнолом­ кость металла шва существенно зависит от химического состава, присутствия карбидообразующих элементов и неоднородности структуры. Известно, что повышение содержания углерода на со­ тую долю процента приводит к значительному снижению удар­ ной вязкости металла, содержащего 3—5% Ni. Особенно силь­ но это влияние сказывается при одновременном повышении содер­ жания фосфора и никеля. Например, содержание в металле шва 0,13% С определяет низкую ударную вязкость уже при комнатной температуре при обычном содержании фосфора и никеля для стали марки, 12НЗ. Опыты С. А. Островской показали, что ударная вяз­ кость значительно понижалась при температуре —70° С, если со­ держание углерода было 0,11—0,12%; если содержание углерода удавалось понизить до 0,06—0,08% и фосфора до .0,02%, то удар­ ная вязкость при этой температуре оказывалась достаточно выч сокой.

Известно также отрицательное влияние фосфора на хладнолом­ кость, объясняющееся образованием фосфидов железа и никеля, располагающихся по границам зерен и в межосных промежутках дендритов. Увеличение содержания в металле шва углерода от 0,06 до 0,14% и фосфора от 0,014 до 0,055% приводит к снижению стой­ кости сварного шва против перехода в хрупкое состояние при низ­ ких температурах.

Положительное влияние никеля отчетливее выявляется после

термической обработки [130]. При этом были получены вязкие швы при —160° С лишь после термической обработки (металл шва содержал 2,5—3,5% Ni до 0,1% С, и до 0,025% Р). При более низ­ ком содержании никеля в металле шва не удалось получить надеж­ ных результатов даже после термической обработки. При содер­ жании в металле шва до 0,1% С; 0,03% Р и 1% Ni обеспечивается высокая ударная вязкость при температуре до —70° С без терми­ ческой обработки; наилучшие результаты дает закалка с последую­ щим отпуском при высоких температурах. Двойная нормализация с температуры 950° С, последующий высокий отпуск при 610° С, охлаждение после высокого отпуска в воде, а также без отпуска и нормализации не дали положительных результатов, в отличие от опытов, проведенных М. М. Тимофеевым. Для крупногабарит­ ных изделий общую термическую обработку следует заменять местной термической обработкой сварных соединений.

В заключение следует отметить, что сварные швы наивыгодней­ шего химического состава, ударная вязкость которых после спе­ циальной термической обработки получалась наиболее высокой при низких температурах, были получены при сварке с использованием низкомарганцевого флюса типа АН-20 и электродной проволоки марки 08НЗ следующего состава: 0,09% С; 0,61% Мп, 0,24% Si, 3,15% Ni, 0,019% S, 0,018% Р.

7*

ГЛАВА VIII

СВАРИВАЕМОСТЬ БЕССЕМЕРОВСКОЙ СТАЛИ

МЕТОДЫ УЛУЧШЕНИЯ БЕССЕМЕРОВСКОЙ СТАЛИ

Долгое время бессемеровская сталь ввиду своей неоднородно­ сти, повышенной хрупкости при низких температурах и склонности к старению не находила применения в сварных изделиях. Малая пластичность и ударная вязкость металла зоны термического влия­ ния, особенно в условиях динамических нагрузок и низких темпе­ ратур, понижали работоспособность сварных конструкций на­ столько, что становилось явно неоправданным использование этой стали. Вместе с тем высокая производительность, простота и эконо­ мичность конвертерного способа получения стали послужили пово­ дом для проведения работ по улучшению ее свойств.

Одним из методов улучшения бессемеровской стали является комплексное раскисление с помощью присадки жидкого чугуна, ферротитана и алюминия. Раскисленная алюминием сталь марки БСт. 3 имеет порог хладноломкости —50, —60° С (против —10, —20° С у нераскисленной стали) и ударную вязкость после старе­ ния 6—8 кГм/см2 (против 0,8—1 кГм(см2). Совместные усилия Ин­ ститута металлургии им. А. А. Байкова и ряда южных металлурги­ ческих заводов позволили изыскать наиболее простые и надежные методы дегазации стали путем ее обработки в вакууме, что дало возможность понизить общее содержание газов в 2—4 раза.

Критическая температура хрупкости вакуумированной стали равна —20, —40° С, а иногда —50° С. Если к стали после вакууми­ рования добавить небольшое количество алюминия (от 0,3 до Q,5./ca на 1 т жидкого металла), то получаются еще лучшие резуль­ таты. Критическая температура при этом составляет —40—50° С, улучшаются и другие характеристики стали. Другим методом полу­ чения конвертерной стали является метод продувки с использова­ нием кислорода, что помимо повышения производительности дает возможность получать сталь, практически не отличающуюся от ки­ пящей мартеновской. Продувка чугуна может производиться двоя­ ко: либо снизу обогащенным воздухом, содержащим до 40% кисло­ рода; либо сверху кислородом чистотой 98,7%. Наилучшие резуль­ таты получаются в последнем случае.

100