При изготовлении отводов методом горячей штамповки с обеспечением требований к геометрическим размерам, качеству сцепления биметаллического соединения, стойкости плакирующего слоя к межкри-сталлитной коррозии (МКК) и др., критическая температура хрупкости основного металла *к0=+20°С, в то время как металл заготовки (биметаллическая труба размером 1130 X 70 мм) до штамповки имел *к0=—50 °С. Очевидно, что металл приобретал склонность к хрупким разрушениям в процессе технологических операций штамповки и термической обработки (табл. 2, режимы 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9).
При исследовании металла колен было установлено, что длительный высокотемпературный нагрев выше 1050 °С вызывает весьма значительный рост зерна с 7... 8-го балла при 1050 °С до 3-го балла шкалы ГОСТ 1778—70 при 1200 °С и, как следствие, резкое снижение ударной вязкости с 1600 ... 2000 кДж/м2 до 100... 300 кДж/м2.
Благоприятное влияние на сопротивление хрупкому разрушению стали 10ГН2МФА оказывает увеличение скорости охлаждения после аустенизации. Особенно подвержена этому влиянию сталь пониженного легирования с содержанием никеля 2%.
Исследование металла штампованных колен показало, что замена нормализации с охлаждением на воздухе закалкой с охлаждением в воде (масле) приводит к повышению ударной вязкости, особенно при отрицательных температурах. При температуре —20 °С после нормализации ан (КСУ) составляла 300 ... 800 кДж/м2^ а после Закалки — 500 ... 1100 кДж/м2 (см. табл. 2, режимы 5 и 7) при практически неизменных прочностных (<7в и а0>2) и пластических (6ф) свойствах.
Наблюдаемое повышение ударной вязкости при увеличении скорости охлаждения после аустенизации связано, по нашему мнению, с увеличением степени дисперсности карбидов и более тонким строением-структуры и соответствует особенностям распада аустенита этой стали.
Однако надо отметить, что в условиях производства? при изготовлении штатных отводов применение закалки вместо нормализации не улучшило значений критической температуры хрупкости (гК()=20 °С), хотя; ударная вязкость при нормальной температуре И1 при 1=—20 °С повысилась до требований ТУ (см_ табл. 2, режимы 8 и 9).
Только применение двойной термообработки по режиму: нормализация 900 ... 920 °С, закалка 900 ... 920 С, вода (масло), отпуск 650 ... 670 °С, 8 ... 10 ч (если температура нагрева под штамповку не превышала 1050... 1100 °С) обеспечило формирование высокодисперсной, однородной, мелкозернистой, с тонким строением границ зерен структуры (см. рис. 2), следствием чего явилось высокое сопротивление металла хрупкому разрушению при ударных нагрузках, характеризуемое величиной к0=— 50 °С.
В качестве критической температуры хрупкости ?к0 при динамическом нагружении принимали такую температуру, которой соответствовали средние значения ударной вязкости (в зависимости от фактической величины предела текучести при нормальной температуре), приведенные в табл. 3.
Кроме того, при температуре +30°С в структуре излома ударных образцов доля вязкой составляющей должна составлять не менее 50 %.
Существенное влияние на служебные свойства стали 10ГН2МФА также оказывают температура и длительность отпуска. При этом с возрастанием температуры и длительности отпуска прочностные свойства понижаются, а ударная вязкость ан увеличивается.
