Створення композиційних перехідників із матеріалів Сталь 20, Сталь 12Х18Н10Т, виготовлених з’єднанням у твердій фазі, для підвищення ресурсу та надійності роботи трубопроводів АЕС

Методом зварювання у твердій фазі на вакуумному прокатному стані виготовлені шаруваті композиції зі сталей з низьким вмістом вуглецю та нержавіючої сталі 12X18Н10Т безпосередньо і через бар'єрні прошарки нікелю. Досліджено мікроструктуру та властивості меж з'єднання після прокатки і термоо...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2009
Автори:	Неклюдов, І.М., Борц, Б.В., Лопата, О.Т., Рибальченко, Н.Д., Ситін, В.І.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2009
Теми:	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14849
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Створення композиційних перехідників із матеріалів Сталь 20, Сталь 12Х18Н10Т, виготовлених з’єднанням у твердій фазі, для підвищення ресурсу та надійності роботи трубопроводів АЕС / І.М. Неклюдов, Б.В. Борц, О.Т. Лопата, Н.Д. Рибальченко, В.І. Ситін // Наука та інновації. — 2009. — Т. 4, № 1. — С. 46-51. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860119128387354624
author	Неклюдов, І.М. Борц, Б.В. Лопата, О.Т. Рибальченко, Н.Д. Ситін, В.І.
author_facet	Неклюдов, І.М. Борц, Б.В. Лопата, О.Т. Рибальченко, Н.Д. Ситін, В.І.
citation_txt	Створення композиційних перехідників із матеріалів Сталь 20, Сталь 12Х18Н10Т, виготовлених з’єднанням у твердій фазі, для підвищення ресурсу та надійності роботи трубопроводів АЕС / І.М. Неклюдов, Б.В. Борц, О.Т. Лопата, Н.Д. Рибальченко, В.І. Ситін // Наука та інновації. — 2009. — Т. 4, № 1. — С. 46-51. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.
collection	DSpace DC
description	Методом зварювання у твердій фазі на вакуумному прокатному стані виготовлені шаруваті композиції зі сталей з низьким вмістом вуглецю та нержавіючої сталі 12X18Н10Т безпосередньо і через бар'єрні прошарки нікелю. Досліджено мікроструктуру та властивості меж з'єднання після прокатки і термообробки різної тривалості при температурі 500 і 600 °С. Вивчені механічні властивості композитів в інтервалі температур 20—500 °С. Збереження високих значень міцності композиту з прошарком нікелю дає можливість рекомендувати його для використання як перехідника при зварюванні труб з різнорідних металів. Методом сварки в твердой фазе на вакуумном прокатном стане изготовлены слоистые композиции из низкоуглеродистых сталей и нержавеющей стали 12Х18Н10Т напрямую и через барьерные прослойки никеля. Исследованы микроструктура и свойства границ соединения после прокатки и термообработки различной длительности при температуре 500 и 600 °С. Изучены механические свойства композитов в интервале температур 20—500 °С. Сохранение высоких прочностных свойств композита с прослойкой никеля позволяет рекомендовать его к использованию в качестве переходника при сварке труб из разнородных металлов. Laminated compositions of low-carbon steels and stainless-steel 12Cr18Ni10Ti are produced by the method of welding in solid phase on vacuum rolling mill. These compositions are produced directly or through barrier interlayer of nickel. Microstructure and properties of joint boundaries are investigated after the rolling and thermal treatment at 500 and 600 °C of different duration. Mechanical properties of composites are studied in 20—500 °C temperature range. Keeping of high strength properties of composite with nickel interlayer allows recommending its use as adapters during the fusion welding of tubes of heterogeneous metals. Key words: vacuum rolling, laminated composites, microstructure, strength, thermal treatment, barrier interlayer, transitional elements.
first_indexed	2025-12-07T17:38:01Z
format	Article
fulltext	46 ВСТУП Розвиток сучасного атомного машинобуду� вання вимагає від конструкційних матеріалів надійності й довговічності в умовах інтенсивних теплових впливів, механічного навантаження агресивних робочих середовищ та ін. Розвиток атомної енергетики, авіа� та космічної техніки й багатьох інших галузей промисловості потребу� ють створення нових конструкційних ма� теріалів, здатних поліпшити найважливіші па� раметри машин, агрегатів, вузлів конструкцій і приладів керування, підвищити міцність, ваку� умщільність і корозійну стійкість, що в свою чергу збільшить термін служби й надійність ма� теріалів при експлуатації. Такими матеріалами можуть бути біметали й багатошарові компо� зиції, у яких шляхом комбінації високоміцних і пластичних, а також дорогих і відносно дешевих матеріалів можна цілеспрямовано створювати принципово нові матеріали з такими параметра� ми, які властиві тільки композитам [1—4]. Проблема ресурсу і безпеки експлуатації енергонавантажених конструкцій, споруд, аг� регатів і окремих вузлів машин різного типу реакторів на атомних станціях потребує надій� ного з'єднання трубопроводів з нержавіючої і низьковуглецевої сталі. Отримати надійні, довговічні з'єднання елементів конструкцій, що виготовляються з різних за властивостями матеріалів, придатних для експлуатації в жор� стких умовах (змінних теплових і радіаційних полів) можна через перехідники. Схема зва� рювання труб за допомогою перехідника, ви� робленого з композиту, наведена на рис. 1. Та� кі перехідники повинні забезпечувати високу міцність і вакуумщільність у процесі техноло� гічних операцій (обробка різанням, зварюван� І.М. Неклюдов, Б.В. Борц, О.Т. Лопата, Н.Д. Рибальченко, В.І. Ситін Національний науковий центр "Харківський фізико�технічний інститут", Харків СТВОРЕННЯ КОМПОЗИЦІЙНИХ ПЕРЕХІДНИКІВ ІЗ МАТЕРІАЛІВ СТАЛЬ 20, СТАЛЬ 12X18Н10Т, ВИГОТОВЛЕНИХ З'ЄДНАННЯМ У ТВЕРДІЙ ФАЗІ, ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ РЕСУРСУ ТА НАДІЙНОСТІ РОБОТИ ТРУБОПРОВОДІВ АЕС Наука та інновації. 2009. Т 5. № 1. С. 46–51. Методом зварювання у твердій фазі на вакуумному прокатному стані виготовлені шаруваті композиції зі сталей з низь� ким вмістом вуглецю та нержавіючої сталі 12X18Н10Т безпосередньо і через бар'єрні прошарки нікелю. Досліджено мікро� структуру та властивості меж з'єднання після прокатки і термообробки різної тривалості при температурі 500 і 600 °С. Вив� чені механічні властивості композитів в інтервалі температур 20—500 °С. Збереження високих значень міцності композиту з прошарком нікелю дає можливість рекомендувати його для використання як перехідника при зварюванні труб з різно� рідних металів. К л ю ч о в і с л о в а: вакуумна прокатка, шаруваті композити, мікроструктура, міцність, термообробка, бар'єрні про� шарки, перехідникові елементи. © І.М. НЕКЛЮДОВ, Б.В. БОРЦ, О.Т. ЛОПАТА, Н.Д. РИБАЛЬЧЕНКО, В.І. СИТІН, 2009 ня, термоциклічне навантаження та ін.), а та� кож у процесі тривалої роботи в умовах експ� луатації. Проведені дослідження показали можливість отримання таких перехідників зварюванням в твердій фазі методом високотемпературної ва� куумної прокатки на стані ДУО�170 [5]. Основ� ними умовами отримання композиційних пере� хідників було забезпечення відсутності на ме� жах з'єднання основних складових крихких фаз (типу карбідів, інтерметалідів та ін.), які в про� цесі тривалої роботи в умовах високих теплових потоків і навантажень неминуче приводять до виникнення на межах з'єднання тріщин і до втрати цілісності конструкції. МЕТОДИКА ЕКСПЕРИМЕНТУ Для зварювання в твердій фазі нержавіюча сталь—сталь 20 використовувався вакуум� ний прокатний стан ДУО�170 конструкції ННЦ ХФТІ [5]. Металографічні дослідження структури ма� теріалів проводили на мікрошліфах з викорис� танням металографічного комплексу, що скла� дався з мікроскопа GX�51 та аналізатора зобра� ження IA�32. Мікротвердість складових композитів вимі� рювали на мікротвердомірі ПМТ�3 при наван� таженнях 20 г. Механічні властивості композитів визнача� ли на циліндрових зразках, вирізаних з ком� позитів по товщині перпендикулярно межі сполучення шарів. Діаметр робочої частини зразків складав 4 мм, довжина — 20 мм. Вип� робування проводили на розривній машині "Instron 5581" при 20 °С. Випробування в діапазоні температур 150—500 °С проводили на вакуумній розривній машині зі швидкістю переміщення рухомого захвату 2 мм/хв. РОЗРОБКА ПРОЦЕСУ ОТРИМАННЯ КОМПОЗИТУ СТАЛЬ 20—НЕРЖАВІЮЧА СТАЛЬ 12Х18Н10Т Для вибору оптимальних технологічних па� раметрів отримання міцних нероз'ємних з'єд� нань сталь 20—сталь Х18Н10Т нами були про� катані дослідні партії модельних біметалів при температурах 900—1 200 °С і відносних обтис� неннях від 10 до 40 % при залишковому тиску газів у вакуумній системі стану 1—5 ·10–2 Па. Ширина пакета обиралася 65 мм, довжина — 150—200 мм з товщиною 15—20 мм шарів ста� лі 20 і сталі 12Х18Н10Т. З аналізу результатів дослідження, прове� дених на модельних пакетах, найбільш опти� мальними умовами отримання композиту сталь 20—сталь Х18Н10Т вибрані такі пара� метри процесу прокатки: а) залишковий тиск у камері печі — 1—5·10–2 Па; б) температура печі — 1 080 ± 20 °С; в) відносний обтиск — 28 ± 3 %. Для використання перехідників відповідно до сортаменту трубної промисловості розміри по� чаткових матеріалів сталі 20 та сталі 12Х18Н10Т були збільшені в порівнянні з розмірами в мо� дельних пакетах (див. табл.). Крім того, врахо� вуючи значну дифузійну рухливість вуглецю при високих температурах з низьковуглецевої сталі в нержавіючу з утворенням карбідів на межі з'єднання, ми передбачили окрім з'єднан� Науково=технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Наука та інновації. № 1, 2009 47 Рис. 1. Схема зварювання труб з різнорідних металів за допомогою перехідникового елемента з композиту Розміри складових пакету, мм Метал Сталь 20 Сталь 12Х18Н10Т Нікель Товщина Ширина Довжина 20—25 115 200 20—25 115 250 0,5—1,0 115 250 ня безпосередньо сталі 20 зі сталлю 12Х18Н10Т застосування бар'єрного прошарку з нікелю між основними складовими композиту. МЕТАЛОГРАФІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ Складнощі в збереженні високих механіч� них властивостей можуть з'явитися в компо� зиті сталь 20—сталь Х18Н10Т внаслідок не� однорідності складу, будови і властивостей в перехідних зонах вже на стадії його виготов� лення. Взаємодія складових композиту приво� дить до виникнення поблизу міжслойної по� верхні розділу специфічної, характерної для кожної конкретної композиції, неоднорідності різних видів (геометричної, структурної, хі� мічної та механічної). Неоднорідність складу в зоні сполучення різнорідних складових бі� металу типу "вуглецева сталь + нержавіюча аустенітна сталь" пов'язана в першу чергу з дифузійним перерозподілом вуглецю як у про� цесі сумісної пластичної деформації різнорід� них сталей при гарячій прокатці, так і при по� дальших експлуатаційних або технологічних нагріваннях. "Висхідну" дифузію вуглецю при підвищених температурах можна зупинити, застосовуючи проміжні бар'єрні прошарки, які мають твердорозчинні зони та не дають крих� ких сполук на межах складових композиту. Найбільш перспективним матеріалом прошар� ку, згідно з діаграмами стану подвійних метале� вих систем, є нікель. Він хорошо протистоїть ко� розії при підвищених температурах та має дос� татню міцність і пластичність [6]. Мікрошліфи вирізали по товщині біметалів перпендикуляр� но межам з'єднання шарів. Досліджували мікро� структуру на шліфах композицій сталь 20— сталь 12Х18Н10Т без прошарків та з прошар� ком нікелю між сталлю 20—сталлю 12Х18Н10Т. Аналіз проводили на зразках після прокатки та відпалу при температурі 500 °С протягом 10 та 50 год, а також після відпалу 600 °С тривалістю 50 год (рис. 2, 3, див. кольорову вклейку). Після вакуумної прокатки при температурі 1 080 ± 20 °С на межах з'єднання сталі 20 з нержавіючою сталлю 12Х18Н10Т ніяких до� даткових фаз не було виявлено. В сталі 20 біля межі з'явилися зневуглецьована зона зі стовбчастою структурою фериту розміром 55— 60 мкм поперек і невелика по товщині зона дрібніших рівноосних зерен фериту розмірами 35—40 мкм, що переходить до ферито�перліто� вої структури, характерної для низьковуглеце� вої сталі типу сталь 20. Після додаткової тер� мообробки у вигляді відпалу феритна зона в сталі 20 збільшується в композиті, прокатаному без прошарку. Розміри її залежать від комбі� нації температур і тривалості витримки. Так, після відпалу при температурі 500 °С впродовж 10 год істотних змін структури в порівнянні з видом після прокатки не спостерігається як в сталі 12Х18Н10Т, так і в сталі 20. Після триваліших витримок при темпера� турах 500 і 600 °С впродовж 50 год хімічна і структурна неоднорідності виявлені як у ма� ловуглецевій сталі, так і в нержавіючій сталі 12Х18Н10Т. Зона фериту збільшується вдвічі і більше. З боку нержавіючої сталі з'являється вузька світла смуга розміром в декілька мік� рон (10—100 мкм) з підвищеною мікротвер� дістю в цій ділянці (350—700 кг/мм2). Це може бути карбідна складова як результат взаємо� дифузії легуючих елементів (наприклад, хро� му з нержавіючої сталі і висхідної дифузії вуг� лецю в нержавіючу сталь). Далі йде перехідна зона темного кольору розміром 30—40 мкм і більше. Як показали дані мікрорентгеноспе� ктрального аналізу, ця темна зона являє со� бою насичений вуглецем шар нержавіючої ста� лі за рахунок дифузії вуглецю зі сталі 20. При цьому вміст вуглецю в сталі 12Х18Н10Т збіль� шується від 0,10 до 0,45 ваг. % і більше [7]. По� тім йде широка зона аустенітних зерен з різною щільністю виділень частинок карбідів, розта� шованих як по межі, так і по тілу зерен сталі 12Х18Н10Т, і нарешті йде зона, в межах якої карбіди розташовані по межах зерен аустеніту. Далі ця зона переходить у звичайну аустенітну структуру нержавіючої сталі після відпалу. Від� мічені хімічна і структурна неоднорідності ти� пові для ряду композитів з корозійностійких Науково=технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Наука та інновації. № 1, 200948 нержавіючих сталей та дешевої вуглецевої ста� лі, яка широко використовується в конструкці� ях машинобудування [8—10]. Аналіз даних мікротвердості складових бі� металу поблизу межі після відпалу при 600 °С протягом 50 год показав, що перехідна зона темного кольору має досить високу мікрот� вердість (700—500 кг/мм2) по відношенню до основної структури аустенітної сталі (220— 250 кг/мм2). Висока твердість може бути ре� зультатом утворення структури мартенсит� ного типу за рахунок насичення вуглецем та дії розтягуючої напруги, що виникає при охо� лоджуванні композиту за рахунок відмін� ності коефіцієнтів лінійного розтягування складових біметалу [9]. Це явище додатково активізує процеси дифузії вуглецю з більш віддалених шарів. Такі структури небажані, оскільки можуть привести до появи крихких руйнувань на межі розділу, особливо при зна� козмінних навантаженнях [9, 11]. В компо� зиті сталь 20—нікель—нержавіюча сталь 12Х18Н10Т, як показав структурний аналіз зразків після прокатки та після термообро� бок, структурних змін на межах складових не виявлено. Мікротвердість сталі 20 на межі з нікелем становить 189 кг/мм2, що трохи відрізняється від її значення поза межею (167 кг/мм2). Твер� дість нікелю складає 189—220 кг/мм2. Мікротвердість нержавіючої сталі біля межі з нікелем дещо нижча (Нμ = 189—143 кг/мм2) в порівнянні з основою далеко від межі (Нμ= 201— 242,8 кг/мм2). Ці коливання значень мікротвер� дості на межах сталі 20 та нержавіючої сталі 12Х18Н10Т можуть бути пов'язані з дифузією нікелю до основних складових композиту. МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КОМПОЗИЦІЙНОГО МАТЕРІАЛУ СТАЛЬ 20— СТАЛЬ 12Х18Н10Т ТА CТАЛЬ 20—НІКЕЛЬ— СТАЛЬ 12Х18Н10Т Дослідження механічних властивостей про� водили на шаруватих композиційних матеріа� лах, що складалися з шарів сталі 20 та нержа� віючої сталі 12Х18Н10Т, а також з прошарком нікелю між складовими композиту. Для з'ясу� вання впливу тривалої термічної дії на механіч� ні характеристики досліджуваних композиці� йних матеріалів були проведені відпали компо� зитів при температурі 500 °С впродовж 10 год. Відпал проводили в вакуумі не гірше 2·10–2 Па. Механічні випробування показали, що ком� позит сталь 20—сталь 12Х18Н10Т при 20 °С руйнується з помітною пластичною деформа� цією. Руйнування композиційного матеріалу після випробувань при кімнатній температурі до і після відпалу при 500 °С проходить по сталі Науково=технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Наука та інновації. № 1, 2009 49 Рис. 4. Механічні властивості композиту сталь 20— сталь12Х18Н10Т (1,3) та композиту сталь 20—нікель— сталь 12Х18Н10Т (2,4) в залежності від температури випробувань (1,2—σb, 3, 4—σ02) Рис. 5. Фото натурних виробів перехідникових елемен� тів з'єднань трубопроводів АЕС 20. При випробуваннях композиту сталь 20— нікель—сталь 12Х18Н10Т руйнування відбува� лося також з помітною пластичністю як по сталі 20, так і по прошарку нікелю. Значення границі міцності як для композиту сталь 20—сталь 12Х18Н10Т, так і для композиту сталь 20—ні� кель—сталь Х18Н10Т становило 425—445 МПа, а границя плинності — 260—275 МПа. Після відпа� лу границя плинності для обох композитів дещо знизилася і становила в середньому 230 МПа. Значення межі міцності композитів сталь 20— сталь 12Х18Н10Т та сталь 20—нікель—сталь 12Х18Н10Т після відпалу суттєво не змінилося. Додатково досліджували механічні влас� тивості композиційних матеріалів сталь 20—сталь 12Х18Н10Т та сталь 20—нікель— сталь 12Х18Н10Т при температурах 150, 350 та 500 °С. Результати таких досліджень на� ведені на рис. 4. Як видно з рисунка, при температурах 150 та 350 °С для композитів сталь 20—сталь 12Х18Н10Т та сталь 20— нікель—сталь 12Х18Н10Т значення границі міцності змінюється несуттєво. З підвищен� ням температури випробувань до 500 °С спос� терігалося суттєве зниження границі міцності обох композитів. Значення границі міцності складає в середньому 250 МПа. Для досліджу� ваних композицій значення межі плинності в залежності від температури випробувань зни� жується поступово і після випробувань при 500 °С складає в середньому 180 МПа. Наведені температурні залежності меха� нічних властивостей композитів сталь 20— сталь 12Х18Н10Т та сталь 20—нікель—сталь 12Х18Н10Т свідчать про високу міцність і якість твердофазного зварювання. Ілюстрація натурних виробів перехіднико� вих елементів для з'єднань трубопроводів АЕС наведена на рис. 5. ВИСНОВКИ 1. Зварюванням в твердій фазі методом ви� сокотемпературної вакуумної прокатки отри� мані міцні нероз'ємні з'єднання нержавіючої сталі типу Х18Н10Т з низьковуглецевою стал� лю 20. Оптимальні умови прокатки за один прохід: температура — 1 080 ± 20 °С; віднос� ний обтиск — 30 ± 2 %; тиск залишкових газів у вакуумній системі стана — не гірше 5·10–3 — 1·10–2 Па. 2. Дослідження структурних змін на межах з'єднання композитів без прошарків та з ніке� левим прошарком показали, що після трива� лих термообробок при температурах 500 та 600 °С тільки композиція з прошарком нікелю забезпечує збереження високої міцності з'єд� нання шарів. У композиції сталь 20—сталь Х18Н10Т без прошарків неминуче виникають карбідні фази на межах з'єднання, що призво� дить до зниження міцності внаслідок підвище� ної крихкості межі з'єднань, появи мікро� та макротріщин та втрати цілісності композиції. 3. Найбільш перспективними для з'єднання труб із нержавіючої сталі типу Х18Н10Т зі сталлю 20 для роботи в умовах підвищених теп� лових потоків конструкцій трубопроводів є пе� рехідники з проміжними прошарками нікелю між основними складовими композиту. Така композиція може забезпечити довгострокову експлуатацію конструкційних елементів тру� бопроводів в інтервалі температур 20—400 °С. 4. Спосіб з'єднання різнорідних матеріалів труб за допомогою перехідників, отриманих методом високотемпературної вакуумної про� катки, доцільно поширювати на інші сорта� менти сталей, що використовуються в трубній промисловості. ЛІТЕРАТУРА 1. Современные композиционные материалы. — М.: Мир, 1970. — 672 с. 2. Патент Украини № 80204, В23К 20\00 // "Спосіб зварювання у твердій фазі металевих пластин", І.М. Неклюдов, Б.В. Борц, І.Е. Вареха, О.Т. Лопата Опуб. 25.06.2007, Бюл. № 9. 3. Иванов В.Е., Амоненко В.М., Тронь А.С. Высокотемпе� ратурная прокатка в вакууме металлов, сплавов и многослойных материалов // УФЖ. —1978, т. 23, № 11. — С. 1782—1789. 4. Борц Б.В., Ванжа А.Ф., Лопата А.Т. и др. Исследова� ние процесса сварки многослойных структур из крис� таллитов различного химического состава с помощью Науково=технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Наука та інновації. № 1, 200950 Науково=технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Наука та інновації. № 1, 2009 51 горячей прокатки в вакууме // Вопросы атомной на� уки и техники. Сер. "ФРП и РМ", 2005. — № 5 (88). — С. 156—158. 5. Амоненко В.М., Тронь А.С., Мухин В.В., Тарасов В.А. Вакуумный прокатный стан // Сталь. —1960. — № 10. — С. 920—922. 6. Бобылев А.В. Механические и технологические свой� ства металлов: Справочник. — М.: Металлургия, 1980. — 296 с. 7. Голованенко С.А. Диффузионное перераспределение элементов в переходных слоях биметаллов // Ме� талловедение и термообработка металлов. — 1969. — № 2. — С. 35. 8. Строение и свойства биметаллическим материалов. — М.: Наука. — 1975. — 123 с. 9. Суровцев А.П., Щербединский Г.В., Голованенко С.А. Диффузия углерода в коррозионостойких биметаллах с ферритным плакирующим слоем // Физика и химия обработки материалов. — 1972. — № 2. — С. 119—125. 10. Кабацкий В.И., Кирьяков В.М., Парфессо Г.И., Дзыко� вич И.Я. Химическая неоднородность в зоне сплавле� ния сварных соединений сталей перлитного класса с аустенитными швами // Автоматическая сварка. — 1989. — № 10. — С. 33—36. 11. Голованенко С.А. Выбор системы легирования ста� лей, применяемых в качестве основного слоя корро� зионностойких биметаллов // Металловедение и тер� мообработка металлов. — 1971. — № 1. — С. 47. И.М. Неклюдов, Б.В. Борц, А.Т. Лопата, Н.Д. Рыбальченко, В.И. Сытин СОЗДАНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПЕРЕХОДНИКОВ ИЗ МАТЕРИАЛОВ 12Х18Н10Т — СТАЛЬ 20, СВАРЕННЫХ В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ, ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА И НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ ТРУБОПРОВОДОВ АЭС Методом сварки в твердой фазе на вакуумном прокат� ном стане изготовлены слоистые композиции из низко� углеродистых сталей и нержавеющей стали 12Х18Н10Т напрямую и через барьерные прослойки никеля. Иссле� дованы микроструктура и свойства границ соединения после прокатки и термообработки различной длитель� ности при температуре 500 и 600 °С. Изучены механи� ческие свойства композитов в интервале температур 20—500 °С. Сохранение высоких прочностных свойств композита с прослойкой никеля позволяет рекомендо� вать его к использованию в качестве переходника при сварке труб из разнородных металлов. К л ю ч е в ы е с л о в а: вакуумная прокатка, слоистые композиты, микроструктура, прочность, термообработ� ка, барьерные прослойки, переходниковые элементы. I.M. Neklyudov, B.V. Borts, A.T. Lopata, N.D. Rybalchenko, V.I. Sytin PRODUCTION OF COMPOSITE ADAPTERS FROM MATERIALS 12Х18Н10Т — STEEL 20 BY WELDID IN SOLID PHASE FOR THE INCREASE OF SERVICE LIFE AND OPERATE RELIABILITY OF PIPELINES OF NPS Laminated compositions of low�carbon steels and stain� less�steel 12Cr18Ni10Ti are produced by the method of welding in solid phase on vacuum rolling mill. These com� positions are produced directly or through barrier interlay� er of nickel. Microstructure and properties of joint bound� aries are investigated after the rolling and thermal treat� ment at 500 and 600 °C of different duration. Mechanical properties of composites are studied in 20—500 °C temper� ature range. Keeping of high strength properties of compos� ite with nickel interlayer allows recommending its use as adapters during the fusion welding of tubes of heteroge� neous metals. K e y w o r d s: vacuum rolling, laminated composites, microstructure, strength, thermal treatment, barrier inter� layer, transitional elements. Надійшла до редакції 06.05.08.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-14849
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1815-2066
language	Ukrainian
last_indexed	2025-12-07T17:38:01Z
publishDate	2009
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
record_format	dspace
spelling	Неклюдов, І.М. Борц, Б.В. Лопата, О.Т. Рибальченко, Н.Д. Ситін, В.І. 2010-12-29T13:08:42Z 2010-12-29T13:08:42Z 2009 Створення композиційних перехідників із матеріалів Сталь 20, Сталь 12Х18Н10Т, виготовлених з’єднанням у твердій фазі, для підвищення ресурсу та надійності роботи трубопроводів АЕС / І.М. Неклюдов, Б.В. Борц, О.Т. Лопата, Н.Д. Рибальченко, В.І. Ситін // Наука та інновації. — 2009. — Т. 4, № 1. — С. 46-51. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 1815-2066 DOI: doi.org/10.15407/scin5.01.046 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14849 Методом зварювання у твердій фазі на вакуумному прокатному стані виготовлені шаруваті композиції зі сталей з низьким вмістом вуглецю та нержавіючої сталі 12X18Н10Т безпосередньо і через бар'єрні прошарки нікелю. Досліджено мікроструктуру та властивості меж з'єднання після прокатки і термообробки різної тривалості при температурі 500 і 600 °С. Вивчені механічні властивості композитів в інтервалі температур 20—500 °С. Збереження високих значень міцності композиту з прошарком нікелю дає можливість рекомендувати його для використання як перехідника при зварюванні труб з різнорідних металів. Методом сварки в твердой фазе на вакуумном прокатном стане изготовлены слоистые композиции из низкоуглеродистых сталей и нержавеющей стали 12Х18Н10Т напрямую и через барьерные прослойки никеля. Исследованы микроструктура и свойства границ соединения после прокатки и термообработки различной длительности при температуре 500 и 600 °С. Изучены механические свойства композитов в интервале температур 20—500 °С. Сохранение высоких прочностных свойств композита с прослойкой никеля позволяет рекомендовать его к использованию в качестве переходника при сварке труб из разнородных металлов. Laminated compositions of low-carbon steels and stainless-steel 12Cr18Ni10Ti are produced by the method of welding in solid phase on vacuum rolling mill. These compositions are produced directly or through barrier interlayer of nickel. Microstructure and properties of joint boundaries are investigated after the rolling and thermal treatment at 500 and 600 °C of different duration. Mechanical properties of composites are studied in 20—500 °C temperature range. Keeping of high strength properties of composite with nickel interlayer allows recommending its use as adapters during the fusion welding of tubes of heterogeneous metals. Key words: vacuum rolling, laminated composites, microstructure, strength, thermal treatment, barrier interlayer, transitional elements. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Створення композиційних перехідників із матеріалів Сталь 20, Сталь 12Х18Н10Т, виготовлених з’єднанням у твердій фазі, для підвищення ресурсу та надійності роботи трубопроводів АЕС Создание композиционных переходников из материалов 12Х18Н10Т — сталь 20, сваренных в твёрдой фазе, для повышения ресурса и надежности работы трубопроводов АЭС Production of composite adapters from materials 12Х18Н10Т — steel 20 by weldid in solid phase for the increase of service life and operate reliability of pipelines of NPS Article published earlier
spellingShingle	Створення композиційних перехідників із матеріалів Сталь 20, Сталь 12Х18Н10Т, виготовлених з’єднанням у твердій фазі, для підвищення ресурсу та надійності роботи трубопроводів АЕС Неклюдов, І.М. Борц, Б.В. Лопата, О.Т. Рибальченко, Н.Д. Ситін, В.І. Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
title	Створення композиційних перехідників із матеріалів Сталь 20, Сталь 12Х18Н10Т, виготовлених з’єднанням у твердій фазі, для підвищення ресурсу та надійності роботи трубопроводів АЕС
title_alt	Создание композиционных переходников из материалов 12Х18Н10Т — сталь 20, сваренных в твёрдой фазе, для повышения ресурса и надежности работы трубопроводов АЭС Production of composite adapters from materials 12Х18Н10Т — steel 20 by weldid in solid phase for the increase of service life and operate reliability of pipelines of NPS
title_full	Створення композиційних перехідників із матеріалів Сталь 20, Сталь 12Х18Н10Т, виготовлених з’єднанням у твердій фазі, для підвищення ресурсу та надійності роботи трубопроводів АЕС
title_fullStr	Створення композиційних перехідників із матеріалів Сталь 20, Сталь 12Х18Н10Т, виготовлених з’єднанням у твердій фазі, для підвищення ресурсу та надійності роботи трубопроводів АЕС
title_full_unstemmed	Створення композиційних перехідників із матеріалів Сталь 20, Сталь 12Х18Н10Т, виготовлених з’єднанням у твердій фазі, для підвищення ресурсу та надійності роботи трубопроводів АЕС
title_short	Створення композиційних перехідників із матеріалів Сталь 20, Сталь 12Х18Н10Т, виготовлених з’єднанням у твердій фазі, для підвищення ресурсу та надійності роботи трубопроводів АЕС
title_sort	створення композиційних перехідників із матеріалів сталь 20, сталь 12х18н10т, виготовлених з’єднанням у твердій фазі, для підвищення ресурсу та надійності роботи трубопроводів аес
topic	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
topic_facet	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14849
work_keys_str_mv	AT neklûdovím stvorennâkompozicíinihperehídnikívízmateríalívstalʹ20stalʹ12h18n10tvigotovlenihzêdnannâmutverdíifazídlâpídviŝennâresursutanadíinostírobotitruboprovodívaes AT borcbv stvorennâkompozicíinihperehídnikívízmateríalívstalʹ20stalʹ12h18n10tvigotovlenihzêdnannâmutverdíifazídlâpídviŝennâresursutanadíinostírobotitruboprovodívaes AT lopataot stvorennâkompozicíinihperehídnikívízmateríalívstalʹ20stalʹ12h18n10tvigotovlenihzêdnannâmutverdíifazídlâpídviŝennâresursutanadíinostírobotitruboprovodívaes AT ribalʹčenkond stvorennâkompozicíinihperehídnikívízmateríalívstalʹ20stalʹ12h18n10tvigotovlenihzêdnannâmutverdíifazídlâpídviŝennâresursutanadíinostírobotitruboprovodívaes AT sitínví stvorennâkompozicíinihperehídnikívízmateríalívstalʹ20stalʹ12h18n10tvigotovlenihzêdnannâmutverdíifazídlâpídviŝennâresursutanadíinostírobotitruboprovodívaes AT neklûdovím sozdaniekompozicionnyhperehodnikovizmaterialov12h18n10tstalʹ20svarennyhvtverdoifazedlâpovyšeniâresursainadežnostirabotytruboprovodovaés AT borcbv sozdaniekompozicionnyhperehodnikovizmaterialov12h18n10tstalʹ20svarennyhvtverdoifazedlâpovyšeniâresursainadežnostirabotytruboprovodovaés AT lopataot sozdaniekompozicionnyhperehodnikovizmaterialov12h18n10tstalʹ20svarennyhvtverdoifazedlâpovyšeniâresursainadežnostirabotytruboprovodovaés AT ribalʹčenkond sozdaniekompozicionnyhperehodnikovizmaterialov12h18n10tstalʹ20svarennyhvtverdoifazedlâpovyšeniâresursainadežnostirabotytruboprovodovaés AT sitínví sozdaniekompozicionnyhperehodnikovizmaterialov12h18n10tstalʹ20svarennyhvtverdoifazedlâpovyšeniâresursainadežnostirabotytruboprovodovaés AT neklûdovím productionofcompositeadaptersfrommaterials12h18n10tsteel20byweldidinsolidphasefortheincreaseofservicelifeandoperatereliabilityofpipelinesofnps AT borcbv productionofcompositeadaptersfrommaterials12h18n10tsteel20byweldidinsolidphasefortheincreaseofservicelifeandoperatereliabilityofpipelinesofnps AT lopataot productionofcompositeadaptersfrommaterials12h18n10tsteel20byweldidinsolidphasefortheincreaseofservicelifeandoperatereliabilityofpipelinesofnps AT ribalʹčenkond productionofcompositeadaptersfrommaterials12h18n10tsteel20byweldidinsolidphasefortheincreaseofservicelifeandoperatereliabilityofpipelinesofnps AT sitínví productionofcompositeadaptersfrommaterials12h18n10tsteel20byweldidinsolidphasefortheincreaseofservicelifeandoperatereliabilityofpipelinesofnps

Репозитарії

Схожі ресурси