Конструкционные материалы для освоения арктического шельфа
Применение плакированных сталей на проектирующихся ледоколах и ледостойких морских платформах. Скорость коррозии низколегированных термоулучшенных марок стали в морской воде. Предотвращение усталостного разрушения сварных конструкций в ходе эксплуатации.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.02.2015 |
Размер файла | 542,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ АРКТИЧЕСКОГО ШЕЛЬФА
И.В. Горынин
Россия по праву считается пионером в области добычи нефти на морском шельфе. Еще вначале XX в. на побережье Сахалина купцом Зотовым были открыты запасы нефти и с намывных островов начата ее морская добыча. В середине 20-х годов текущего столетия в Каспийском море была организована промышленная добыча нефти с так называемых "нефтяных камней" - морских стальных эстакад. За рубежом первые шаги к морской добыче углеводородов сделаны только в середине 50-х годов.
В 70-е годы ежегодное увеличение добычи нефти на континентальном материке уже не компенсировалось приростом разведываемых здесь запасов. Чтобы обеспечить баланс между приростом добычи и приростом перспективных запасов, наша страна вынуждена была перейти к широкой разведке морских месторождений на нефть и газ. Правительство совместно с Академией наук разработало программы по созданию технических инженерных средств, способных вести разведку на морских глубинах до 200 м и на суше до глубины 6500 м. Отечественное судостроение создало несколько серий различных типов платформ (самоподъемные, полупогружные) и технических судов, в том числе буровые погружные типа "Валентин Шашин".
В этой работе участвует Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей", перед которым поставлена задача разработать новый класс высокопрочных свариваемых сталей и сварочных материалов, системы коррозионной защиты и системы, обеспечивающие функционирование морских буровых платформ при ветроволновых нагрузках. Совместно со специалистами Института электросварки им. Е.О. Патона и Центрального научно-исследовательского института черной металлургии на металлургических заводах Украины и России были освоены разработанные сотрудниками "Прометея" новые высокопрочные, свариваемые без подогрева стали толщиной от 10 до 130 мм с пределом текучести от 390 до 690 Н/мм 2. Из этих марок изготовлено 12 самоподъемных буровых плавучих платформ типа "Каспий" (рис. 1), 10 полупогружных платформ для проекта "Шельф".
Геологическая разведка, осуществляемая с этих платформ, привела к открытию крупных месторождений углеводородов практически на всем морском шельфе нашей страны. Среди них Штокманское газоконденсатное месторождение в Баренцевом море (запасы газа около 3 трлн. м3), Русановское и Ленинградское - в Карском море (оценочный ресурс природного газа около 4 трлн. м3), Пильтун-Астохское, Лунское, Аркутун-Даги, Чайвинское месторождения углеводородов на шельфе Сахалина (прогнозируемые запасы только нефти 10 млрд. т), Приразломное в Печорском море (70 млн. т нефти), а также ряд месторождений в Каспийском, Карском и других морях.
В конце 80-х годов "Прометей" приступил к разработке проектов морских стационарных платформ, обеспечивающих добычу нефти и газа на разведанных месторождениях, в том числе на шельфе арктических морей и острова Сахалин. К тому времени на Западе морская добыча нефти проводилась в акватории Северного моря, на шельфе Анголы и шельфах некоторых латиноамериканских стран, в Мексиканском заливе. Это позволило ряду государств, в первую очередь Великобритании и Норвегии, выйти на мировом рынке из разряда потребителей углеводородов в разряд экспортеров.
Сейчас доля нефти и газа в мировом топливно-энергетическом балансе составляет более 70%. Мировая нефтяная и газовая промышленность встала перед неизбежностью поиска, разведки, обустройства и эксплуатации месторождений континентального шельфа, что превратит его в крупную базу углеводородного сырья, где ежегодно будет добываться 700 млн. т нефти и 300 млрд. м3 газа. При этом доля морской нефти, добываемой в 45 странах, в мировом объеме добычи уже превысила 28% и в перспективе должна возрасти до 45-65%.
Российская Федерация обладает самым обширным в мире шельфом, площадь которого составляет почти 22% общей площади шельфа Мирового океана, причем 70% российского морского шельфа перспективны на нефть и газ. В соответствии с геологическими данными на этой территории разведаны около 56 млрд. т и прогнозируются дополнительно 100-140 млрд. т нефтегазовых ресурсов (в нефтяном эквиваленте). Если учесть, что месторождения углеводородов в Северном море в ближайшие 10 лет будут выработаны, освоение российских морских месторождений становится весьма привлекательным для иностранных инвесторов.
Необходимо отметить, что за рубежом отсутствует опыт добычи нефти и газа в ледовых условиях. На канадском шельфе эпизодически эксплуатируются разведочные платформы SSDC, созданные на основе танкера, а также построенные в Японии платформы "Маликпак" и "Кулак". С них, как правило, проводится разведочное бурение в прибрежной зоне, где нет подвижек ледовых полей. Решение задачи создания морских ледостойких платформ для работы на шельфе арктических морей и острова Сахалин не имеет аналогов в мировой практике.
Новая серия хладостойких высокопрочных свариваемых сталей
Анализ показывает, что условия эксплуатации морских стационарных платформ на нефтяных и газовых месторождениях сильно различаются по температуре, наличию ледовых полей и их влиянию, сейсмическому воздействию, в то время как параметры волновых нагрузок схожи (см. табл.).
При создании ледостойких платформ основным конструкционным материалом, по-видимому, будет сталь. Выбор определяется:
результатами расчета конструкций на прочность, степенью нагруженности узлов и их ответственности;
особенностями эксплуатации (воздействие ледовых полей, расчетные температуры, сейсмодинамические нагрузки, коррозионная среда, в том числе проблемы коррозии хранилищ сырой нефти, конденсата и др.);
необходимой технологичностью (особенно свариваемостью) стали на всех этапах строительства платформ;
требованиями предотвратить усталостное разрушение сварных конструкций в ходе эксплуатации;
экономичностью материала при соблюдении технологичности и надежности конструкции платформы в процессе эксплуатации.
По характеру воздействия внешних условий конструкция опорного блока может быть разделена на три части: нижнее основание, ледовый пояс и верхняя часть опорного блока. Его основание испытывает разнообразные циклические изгибные и перерезывающие нагрузки, создаваемые внешними условиями, и постоянные осевые статические нагрузки (до 450-600 кН), возникающие за счет верхнего строения и оборудования. Эта часть конструкции опорного блока эксплуатируется при температуре не ниже -2°С, она подвергается коррозии в морской воде и в морском грунте, а в ряде случаев и биологическому обрастанию.
На ледовый пояс приходится наиболее высокие сосредоточенные циклические динамические нагрузки, появляющиеся под воздействием внешних условий (ледовые поля, ветроволновые нагрузки), а также постоянные статические осевые нагрузки. Эта часть опорного блока эксплуатируется при низких температурах (от -2 до -40°С), поэтому существует опасность хрупкого разрушения металла, его коррозионно-эрозионного износа.
Верхняя часть конструкции опорного блока в зимний период не только сильно охлаждается (до -40°С), но и подвергается различным циклическим и статическим нагрузкам; в таких условиях к стали и сварным соединениям предъявляются особые требования по обеспечению их хладостойкости и циклической долговечности.
При эксплуатации на морских месторождениях острова Сахалин опорный блок и платформа могут испытывать и сейсмодинамические нагрузки от возможных землетрясений интенсивностью 8-9 баллов по шкале Рихтера, а потому выбранные на стадии проектирования материалы должны обладать высокой сопротивляемостью к воздействию динамических нагрузок. сталь плакированный ледостойкий коррозия
Особое внимание следует уделять технологичности строительства и монтажа конструкций платформы. Учитывая кратковременность безледового летнего периода с благоприятными ветроволновыми условиями для установки платформы на месте добычи и большой объем необходимых сварочных работ, при строительстве платформ используют стали, не нуждающиеся в подогреве в процессе сварки.
Исходя из предъявляемых выше требований, при создании новых марок стали предстояло решить ряд научных проблем:
разработать методику легирования свариваемых высокопрочных марок стали;
определить основные принципы формирования структуры стали, требования к металлургическому качеству;
предложить технологию металлургического производства и освоить новые марки стали на российских предприятиях в условиях рыночных отношений и дефицита топливно-энергетических и минерально-сырьевых ресурсов;
провести комплекс испытаний, подтверждающих работоспособность новых марок стали, их технологичность;
получить от классификационных обществ свидетельства о соответствии свойств новых марок стали международным нормативам и аттестовать их производство на металлургических заводах.
Исследования показали, что высокая прочность, пластичность и вязкие свойства стали при низких температурах, определяющие ее хладостойкость, зависят от морфологии структуры стали, получаемой при закалке, и процессов, протекающих при отпуске.
Изучив связь между структурой стали, получаемой в ходе превращения переохлажденного аустенита, и ее свойствами, удалось установить, что, чем ниже температура, тем меньше размер зерна продуктов превращения и тем дисперснее выделяющиеся фазы. Когда температура превращения снижается, эффект твердорастворного упрочнения, как и прочность стали, повышается. Если нужно достичь максимальной хладостойкости для стали ферритного класса, используется механизм твердорастворного упрочнения и полностью исключается эффект вторичного твердения за счет образования карбидов и специальных интерметаллидов. В этом случае целесообразно легировать сталь только элементами со сферической конфигурацией электронов, ослабляющих ковалентные жесткие связи, обеспечить мелкое аустенитное зерно и стабильность у-фазы, чтобы получить при закалке структуры дислокационного мартенсита. В такой стали должно быть максимально снижено содержание углерода, сведено к минимуму формирование карбидов, не допускается образование специальных карбидов и интерметаллидов из легирующих элементов.
Форма карбидов и их количество оказывают весьма важное влияние на пластические и вязкие свойства. Изломы образцов, испытанных на удар, свидетельствуют, что пластинчатые карбиды, как и неметаллические включения, растрескиваясь, инициируют хрупкое разрушение. Учитывая специфическое влияние карбидов на сопротивление стали хрупкому разрушению, в нее нецелесообразно вводить в больших количествах сильные карбидообразующие элементы. Уменьшая их содержание, можно получить наиболее благоприятную форму карбидов в улучшаемой стали. При оптимальном выборе легирующих элементов удается максимально использовать эффект твердорастворного упрочнения. Образующиеся в этом случае карбиды цементитного типа легко коагулируют. Благодаря глобулярной форме они в меньшей степени служат концентраторами напряжений, что способствует росту пластичности и вязкости стали.
Наиболее высокий уровень прочности, пластических и вязких свойств можно достичь при закалке стали с исходным мелким аусенитным зерном на структуру дислокационного мартенсита. При отпуске стали в мартенсите проходят процессы фрагментации реек с образованием однородной субзеренной структуры и коагуляция карбидов.
Исследовано влияние легирующих элементов на полиморфное превращение при нагреве и охлаждении низколегированной низкоуглеродистой стали, что позволило установить закономерности положения критических точек при нагреве, определить путем построения термокинетических диаграмм граничные условия образования различных структурных составляющих при охлаждении. Разработаны принципы легирования и выявлены количественные зависимости между содержанием легирующих элементов и комплексом физико-механических и технологических свойств. В результате создана серия новых композиций легирования высокопрочных свариваемых хладостойких марок стали, обеспечивающих предел текучести от 390 до 690 Н/мм2 в толщинах от 10 до 130 мм. Новизна композиций легирования всех разработанных высокопрочных свариваемых марок стали подтверждена отечественными и зарубежными патентами.
В качестве производителей стали были выбраны Череповецкий металлургический комбинат (в настоящее время ОАО "Северсталь") и Ижорский завод (ныне АООТ "Ижорские заводы"). Первый имеет полностью замкнутый металлургический цикл, работает на чистых Кольских рудах и концентратах, производит высокого качества чугун - исходное сырье для дальнейшего передела. Кроме того, на "Северстали" - современное сталеплавильное производство с внепечным рафинированием и модернизированное прокатное производство. Ижорский завод - один из основных поставщиков специальных марок стали. Он имеет сталеплавильные мощности с внепечным рафинированием (ASEA-SKF), прокатный стан 5000, необходимое термическое, плавильное оборудование и современную аппаратуру для контроля качества листового проката. На базе этих предприятий были освоены разработанные в Центральном научно-исследовательском институте конструкционных материалов "Прометей" хладостойкие марки стали, производство которых аттестовано Регистром РФ.
В 1995 г. начато строительство первой в мире морской ледостойкой платформы "Приразломная", самоподъемной буровой плавучей разведочной платформы "Арктическая" (в арктическом исполнении). В 1996-1997 гг. было поставлено около 25 тыс. т хладостойкой стали на строительство ледостойкой платформы, разведочной плавучей буровой установки и судов обеспечения, что позволило стране сохранить около 15 млн. долл. и около 100 тыс. рабочих мест. В 1998 г. предполагается поставить 40 тыс. т стали.
Защита от коррозионно-эрозионного износа
Богатейший опыт, накопленный в России при эксплуатации судов в высоких широтах Арктики, подтверждает, что природа не прощает ошибок при оценке воздействия внешних условий на конструкции и выборе материалов. Создавая в 50-е годы первый атомный ледокол, мы многого не знали о свойствах льда и его коррозионно-эрозионном влиянии на обшивку ледокола, не была известна и физическая природа взаимодействия льда с обшивкой в зимний период. Наши ледоколы преждевременно выходили из строя.
Первые серьезные исследования взаимодействия сталей с движущимся в морской воде льдом были проведены сотрудниками Центрального научно-исследовательского института конструкционных материалов "Прометей" в 80-х годах. Тогда возникла проблема снижения ледопроходимости атомных ледоколов более чем на 60% за счет увеличения шероховатости подводной части корпуса в результате интенсивных коррозионных процессов. Существовавшие в то время средства защиты от коррозии (в основном лакокрасочные покрытия, покрытия на эпоксидной основе типа "Инерт") были малоэффективными. Электрохимические, физические и коррозионные исследования, выполненные в лабораторных условиях и в двух ледовых экспедициях на атомном ледоколе "Арктика", а также анализ многочисленных данных о механизме разлома льдов при их взаимодействии между собой и металлом обнаружили ряд явлений, которые могут оказывать решающее воздействие на интенсивность и характер коррозионного износа судостроительных корпусных сталей.
Прежде всего следует отметить, что физические свойства морского льда достаточно неоднородны. Последнее подтверждено изучением ледового покрова в районе станции "Северный по-люс-22". Было установлено, что лед преснее морской воды. Максимальная соленость (от 10 до 18%) характерна для однолетних зимних льдов, в многолетних она снижается почти до нуля. В межкристаллитных прослойках морского льда содержится концентрированный рассол солей эвтектического состава. Он образуется только в молодых однолетних льдах в условиях быстрого замерзания при достаточно низких температурах, то есть в зимний период (рис. 2).
Поэтому молодые однолетние льды оказывают наиболее сильное коррозионное воздействие на стальные конструкции. Опреснение многолетних льдов и их меньшая коррозионная активность обусловлены тем, что рассол вытекает из льда при температуре выше эвтектической (-24°С), то есть в летние месяцы.
При взаимодействии льда с металлом под давлением происходит вытеснение рассола из льда, стальная конструкция находится как бы в жидкости с соленостью гораздо выше равновесной. Это приводит к язвенному характеру коррозии и некоторому смещению потенциала коррозии стали в отрицательную сторону от стационарного значения. Кроме того, морской лед обладает довольно высокой твердостью, которая увеличивается с понижением температуры (от 30% твердости алмаза при -15°С до 40% при -30°С). Поэтому нельзя исключить чисто механическое действие льда на металл, которое приводит к его зачистке от продуктов коррозии, смещению потенциала в отрицательную сторону от стационарного и, следовательно, к ускорению процесса коррозии. Поскольку столкновения льда с металлом хаотичны, усиливается неравномерность коррозии.
Во время научно-исследовательской экспедиции на атомном ледоколе "Арктика" было подтверждено смещение потенциала коррозии в отрицательную сторону, а также обнаружено, что при разломе льдов возникают мощные электрические поля, интенсивность которых максимальна в молодых льдах, где достигает 50 кВ/м (средняя напряженность естественного электрического поля Земли 100-200 В/м). Этим полям, как установили сотрудники Ленинградского гидрометеорологического института, сопутствует ряд физических процессов - искровой разряд, эмиссия быстрых электронов, тормозное рентгеновское излучение. Они существенно активизируют коррозию металла в контактной зоне. Так, плотность импульсов тока в микроразрядах может достигать ~102-10-1 А/см2. При разряде на металлическую поверхность отдельные электронные пучки, эмитированные бортами развивающихся во льдах трещин, приводят к появлению до 10-100 тыс. мелких кратеров. Их число увеличивается по мере роста пробивного напряжения. Электромагнитное излучение было также зафиксировано в 1981 г. при воздействии однолетних льдов (соленость 8-10%) на носовую часть буровой установки в Печорской губе.
Если бы вся поверхность корпусной конструкции находилась под влиянием разрушающих токов указанной величины, то скорость коррозионного износа стали была бы, как минимум, в 100 раз выше ее обычной скорости в морской воде. Однако микроразряды происходят нерегулярно, распределяются случайным образом по большой поверхности, что, вероятно, и приводит к язвенному типу коррозии с острыми кромками. При схлопывании зоны разряда возможны кавитационные явления.
Таким образом, при столкновении с льдами корпуса судов и буровых установок, изготовленных из низколегированных сталей, подвергаются интенсивной язвенной коррозии, шероховатость их поверхности увеличивается, усиливая воздействие льда на металл. Если на стальную обшивку судов одновременно действуют морская вода и движущиеся льды, скорость коррозии возрастает более чем в 10 раз, изменяется ее характер с равномерного на язвенный, что вызывает рост ледовых нагрузок на конструкцию. Этот факт был подтвержден испытаниями в ледовом бассейне. Высокая шероховатость поверхности, вызывая рост нагрузок срыва движущихся ледовых полей, существенно снижает циклическую прочность конструкций (рис. 3).
В Академии наук была создана специальная программа, направленная на разработку мероприятий по борьбе с коррозионно-эрозионным явлением, резко снижавшим ледопроходимость и технико-экономические показатели эксплуатации судов (повышение расхода топлива, форсирование работы энергетических установок и др.) и в ряде случаев приводившим к аварийным ситуациям во время проводки каравана судов из-за потери ледопроходимости ведущего ледокола. Наряду с изучением электрохимической природы коррозионно-эрозионного износа конструкций в движущихся льдах осуществлялось обследование судов ледового плавания и атомных ледоколов непосредственно в Арктике, чтобы установить характер коррозии различных корпусных материалов, проверить предлагаемые меры борьбы с ней и определить наиболее коррозионностойкий материал.
Специалисты "Прометея" обследовали суда ледового плавания и обнаружили, что подводная часть корпусов ледоколов (независимо от марки стали, из которой они изготовлены) подвергается сплошной неравномерной коррозии язвенного характера с острыми выступами (рис. 4). Особенно острые и глубокие язвы (2-4 мм) наблюдаются на ледовом поясе всех типов ледоколов. На атомных ледоколах, работающих в более жестких условиях в зимний период, коррозионные поражения появляются уже через одну-две навигации (через 6 месяцев работы во льдах "Сибири" и через 25 месяцев - "Арктики"). В ходе дальнейшей эксплуатации ледоколов наблюдаемое утонение листов обшивки достигает в среднем 2 мм/год, причем язвенный характер коррозионных поражений (в виде терки) сохраняется, что приводит к налипанию льда на корпус и усилению ледового сопротивления.
Обследование коррозионного состояния дизельных ледоколов, осуществляющих проводку судов во льдах толщиной до 1.2 м со скоростью от 2 до 4 узлов, и судов ледового плавания, корпуса которых изготовлены из различных марок сталей, показало, что коррозионный износ по характеру аналогичен износу на атомных ледоколах. Язвочки с острыми кромками глубиной 1-3 мм образуются на обшивке их корпусов через три-четыре года эксплуатации. Скорость утонения обшивки составляет 1-2 мм/год. Особенно высокий коррозионный износ наблюдается в местах сварных швов и технологических приварок. Так, на ледоколах "Ермак" и "Красин" после четырех-пяти лет эксплуатации подварке подлежало более 1000 м сварных швов несмотря на то, что применялись легированные никелем сварные электроды и окраска "Инерт-160" на эпоксидной основе. Коррозионные язвы и канавки имели глубину до 8 мм. На наружной обшивке ледокола "Отто Шмидт" по линиям приварки внутреннего набора и технологических прихваток была обнаружена канавочная коррозия глубиной до 3.5 мм (сталь 10ХСНД) и 4 мм (сталь 09Г 2).
Исследование сварных швов и зон приварок набора подтвердило известное положение о том, что неоднородность структуры металла, возникающая при сварке, усиливает коррозионно-эрозионные процессы. Им более подвержены сварные швы и зоны воздействия термического цикла сварки, при этом коррозия, как правило, имеет язвенный характер. Нашел подтверждение и другой известный факт: низколегированные судокорпусные стали (независимо от различий в химическом составе) по коррозионной стойкости в морской воде практически не отличаются друг от друга. Скорость коррозии низколегированных термоулучшенных марок стали в морской воде составляет примерно 0.1 мм/год, имеет в основном равномерный характер и протекает при потенциалах 0.38-0.42 В (по нормальному водородному электроду). Поэтому выбор стали для морских судов определяется не их коррозионной стойкостью, а прежде всего такими свойствами, как прочность, пластичность, вязкость при низких температурах, свариваемость, технологичность.
В то же время известно, что наличие в морской воде достаточно большого количества хлоридов (около 19 г/л С 1~) способствует образованию язв. Установлено, что стали с повышенным содержанием марганца (09Г 2) более склонны к язвенной коррозии. По этим причинам корпуса большинства типов судов, изготовленных из низколегированных сталей, имеют лакокрасочные покрытия и электрохимические (протекторные) средства защиты от коррозии, которые восстанавливаются по мере разрушения в тот период, когда суда находятся в доке. На подводной части стационарных морских сооружений не всегда можно возобновить средства защиты от коррозии. В этом случае обычно дают запас толщины стальной конструкции на коррозионный износ, исходя из скорости ее утонения 0.1 мм/год. При более высоких скоростях коррозии, которые ожидаются на ледостойких платформах в ледовой зоне, такой способ защиты экономически не оправдан, и здесь требуются другие решения.
Известно, что нержавеющие стали, содержащие более 12% хрома, благодаря образующейся на их поверхности пассивной пленке не склонны к общей коррозии в морской воде. Однако под воздействием хлоридов они подвергаются питинговой коррозии, поэтому могут использоваться в морской воде, если только находятся под электрохимической защитой. Увеличение скорости движения морской воды усиливает пассивность нержавеющей стали, затрудняя процесс питинговой коррозии. Учитывая это, сотрудники "Прометея" разработали для ледовых поясов атомных ледоколов специальную плакированную сталь. Одновременно на Череповецком металлургическом комбинате была создана принципиально новая высокопроизводительная технология плакированной стали.
В 1984 г. листы из этой плакированной стали были вварены в ледовые пояса атомных ледоколов "Сибирь" и "Арктика". Осмотр коррозионного состояния, проведенный в 1987-1989 гг., не выявил коррозионно-эрозионных повреждений за время эксплуатации ледоколов в высокопрочных льдах и их походов к Северному полюсу. Для подводной части корпуса ледоколов, как и морских платформ, создана система электрохимической защиты от коррозии. Она полностью реализована на атомном ледоколе "Урал".
Предполагается, что эта система защиты обеспечит ресурс эксплуатации ледостойких морских платформ без ремонта в течение 25-30 лет. Основания для такого предположения следующие: нержавеющий слой плакированной стали не подвержен специфической коррозии в ледовых условиях, что подтверждено арктическими испытаниями;
нержавеющий слой плакированной стали не будет подвергаться питинговой коррозии в морской воде, так как он защищен подводной частью корпуса платформы, изготовленной из низколегированной стали;
при использовании катодной защиты для подводной части коррозия не будет усиливаться от контакта низколегированной стали с плакирующим покрытием нержавеющей сталью ледового пояса;
необходим запас толщины металла на коррозионный износ, если невозможно возобновить лакокрасочные покрытия или протекторную защиту на подводной части морских платформ, причем достаточно увеличить толщину конструкции на несколько миллиметров, когда скорость коррозии не превышает 0.1 мм/год.
Разработанные технические решения нашли внедрение на строящихся и проектирующихся ледоколах и ледостойких морских платформах.
Плакированные стали с пределом текучести от 315 до 620 мм2 (по основному слою) прошли проверку на работоспособность и технологичность по программе Регистра РФ и международным программам. Сталь имеет высокую прочность сцепления основного и плакирующего слоя (не менее 355 Н/мм2). Как показали испытания на технологический загиб, динамический подрыв сварных щитов, отрыв плакированного слоя при растяжении сварных образцов, плакированная сталь не отличается от гомогенных марок. На Всемирном салоне изобретений, научных исследований и промышленных инноваций "Брюссель-Эврика, 95" плакированные стали, созданные в России, отмечены золотой медалью.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Классификация и маркировка сталей. Сопоставление марок стали типа Cт и Fe по международным стандартам. Легирующие элементы в сплавах железа. Правила маркировки легированных сталей. Характеристики и применение конструкционных и инструментальных сталей.
презентация [149,9 K], добавлен 29.09.2013Стали конструкционные углеродистые обыкновенного качества. Механические свойства горячекатаной стали. Стали углеродистые качественные. Легированные конструкционные стали. Низколегированный сплав, среднеуглеродистая или высокоуглеродистая сталь.
презентация [27,7 M], добавлен 19.12.2014Общие сведения об электрической сварке плавлением. Механические свойства металла шва и сварного соединения. Типичная форма углового шва при сварке под флюсом стали. Особенности технологии сварки низколегированных низкоуглеродистых сталей, ее режим.
реферат [482,7 K], добавлен 21.10.2016Определение классификации конструкционных сталей. Свойства и сфера использования углеродистых, цементуемых, улучшаемых, высокопрочных, пружинных, шарикоподшипниковых, износостойких, автоматных сталей. Стали для изделий, работающих при низких температурах.
презентация [1,8 M], добавлен 14.10.2013Применение и классификация стальных труб. Характеристика трубной продукции из различных марок стали, стандарты качества стали при ее изготовлении. Методы защиты металлических труб от коррозии. Состав и применение углеродистой и легированной стали.
реферат [18,7 K], добавлен 05.05.2009Роль легирующих элементов в формировании свойств стали. Анализ и структура хромоникелевых сталей. Роль и влияние никеля на сопротивление коррозии. Коррозионные свойства хромоникелевых сталей. Характеристика ряда хромоникелевых сталей сложных систем.
реферат [446,2 K], добавлен 09.02.2011Процентное содержание углерода и железа в сплаве чугуна. Классификация стали по химическому составу, назначению, качеству и степени раскисления. Примеры маркировки сталей. Расшифровка марок стали. Обозначение легирующих элементов, входящих в состав стали.
презентация [1,0 M], добавлен 19.05.2015Низкоуглеродистые и низколегированные стали: их состав и свойства, особенности свариваемости. Общие сведения об электродуговой, ручной дуговой, под флюсом и сварке сталей в защитных газах. Классификация и характеристика высоколегированных сталей.
курсовая работа [101,4 K], добавлен 18.10.2011Классификация сталей. Стали с особыми химическими свойствами. Маркировка сталей и области применения. Мартенситные и мартенсито-ферритные стали. Полимерные материалы на основе термопластичных матриц, их свойства. Примеры материалов. Особенности строения.
контрольная работа [87,0 K], добавлен 24.07.2012Требования к свойствам инструментальных материалов. Перечень марок нескольких основных нетеплостойких сталей для режущего инструмента. Закалка доэвтектоидных сталей. Быстрорежущие стали: маркировка, структура, технология термической обработки и свойства.
контрольная работа [19,8 K], добавлен 20.09.2010Классификация, свойства, применение, маркировка углеродистых и легированных сталей. Влияние углерода и примесей на их свойства. Термическая обработка сплава 30ХГСА. Измерение твёрдости методом Роквелла. Влияние легирующих элементов на рост зерна стали.
дипломная работа [761,3 K], добавлен 09.07.2015Основные компоненты современного ядерного реактора. Общая характеристика коррозионно-стойких материалов: нержавеющих сталей, металлокерамических материалов, конструкционных электротехнических сплавов. Эффективность методов защиты металлов от коррозии.
курсовая работа [616,4 K], добавлен 26.10.2010Конструкционные стали с повышенным содержанием углерода. Качество и работоспособность пружины. Маркировка и основные характеристики пружинных сталей. Основные механические свойства рессорно-пружинной стали после специальной термической обработки.
курсовая работа [25,4 K], добавлен 17.12.2010Назначение и особенности эксплуатации инструментальных сталей и сплавов, меры по обеспечению их износостойкости. Требования к сталям для измерительного инструмента. Свойства углеродистых и штамповых сталей для деформирования в различных состояниях.
контрольная работа [432,5 K], добавлен 20.08.2009Сварка как основной технологический процесс в промышленности. Характеристика материалов сварных конструкций. Виды сварных швов и соединений. Характеристика типовых сварных конструкций. Расчет на прочность и устойчивость при разработке сварных конструкций.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.09.2011Сравнительная характеристика быстрорежущих сталей марок: вольфрамомолибденовой Р6М5 и кобальтовой Р9М4К8 - различие в свойствах этих сталей и оптимальное назначение каждой из них. Разработка и обоснование режимов обработки изделий из этих сталей.
практическая работа [1,8 M], добавлен 04.04.2008Повышенная склонность металла труб мартенситных сталей к хрупкому разрушению при закалке - фактор, усложняющий технологию их сварочного соединения. Марки флюсов, применяемых для электрошлаковой сварки низколегированных сталей повышенной прочности.
презентация [3,3 M], добавлен 12.06.2017Технология выплавки углеродистых марок стали на "болоте" в ДСП-100И7. Материалы, применяемые при выплавке стали. Роль мастера в организации производства. Расчет калькуляции себестоимости выплавки 1 т стали. Экономическая эффективность работы цеха.
курсовая работа [638,9 K], добавлен 24.10.2012Катодные включения в атмосфере. Влажность воздуха при атмосферной коррозии. Примеси в атмосфере (газы). Особенности процесса морской коррозии. Защита металлов и сплавов от атмосферной коррозии. Применение контактных и летучих (парофазных) ингибиторов.
реферат [40,2 K], добавлен 01.12.2014Условия эксплуатации матрицы. Оценка воздействия технологических факторов на свойства материалов. Требования, предъявляемые к стали для штампов горячего деформирования. Перечень марок сталей и сплавов для изготовления пуансона-матрицы. Режимы обработки.
курсовая работа [7,3 M], добавлен 11.06.2013