Механічні та втомні властивості мартенситної сталі 20х13 та аустенітної сталі 12х18н10т в умовах взаємодії з розплавами свинцю та евтектики свинець−вісмут

Abstract

Вивчено вплив розплавів свинцю та евтектики свинець–вісмут на механічні та втомні властивості сталей 20Х13 і 12Х18Н10Т у температурному інтервалі 250…750 °С. Показано, що рідкометалеве середовище веде до зниження міцності сталі 20Х13 на 10…20 % порівняно з вакуумом, причому з ростом температури ефект посилюється. Встановлено, що сталь 20Х13 є схильною до рідкометалевого окрихчення в діапазоні температур 350…450 °С, яке більш суттєво проявляється в евтектиці свинець–вісмут. Механічні властивості сталі 12Х18Н10Т слабо змінюються під впливом розплавів свинцю та евтектики. Встановлено, що рідкометалеве середовище сприяє суттєвому зниженню втомної довговічності сталей, причому розплав евтектики чинить більший негативний вплив.

Изучено влияние расплавов свинца и эвтектики свинец–висмут на механические и усталостные свойства сталей 20Х13 и 12Х18Н10Т в температурном интервале 250...750 °С. Показано, что жидкометаллическая среда ведет к снижению прочности стали 20Х13 на 10...20 % по сравнению с вакуумом, причем с ростом температуры эффект усиливается. Установлено, что сталь 20Х13 склонна к жидкометаллическому охрупчиванию в диапазоне температур 350...450 °С, которое более существенно проявляется в евтектике свинец–висмут. Механические свойства стали 12Х18Н10Т слабо изменяются под влиянием расплавов свинца и эвтектики. Установлено, что жидкометаллическая среда способствует существенному снижению усталостной долговечности сталей, причем расплав эвтектики оказывает большее негативное влияние.

The effect of Pb and Pb-Bi melts on mechanical properties and fatigue of Fe-13Cr and Fe-18Cr-10Ni-Ti steels in temperature interval 250…750 °C has been investigated. It was shown that metal melts lead to increasing of strength of Fe-13Cr steel on 10…20 % as compared with vacuum and this effect increases with temperature rising. Fe-13Cr steel is prone to liquid metal embrittlement in temperature interval 350…450 °C, particularly in Pb–Bi melt. Mechanical properties of Fe-18Cr-10Ni-Ti are not affected by metal melts. Both Pb and Pb-Bi assist in reducing of fatigue life of steels and this effect is more significant in Pb–Bi.