Вплив розплавів свинцю та евтектики Pb–Bi на механічні властивості феритно-мартенситної сталі 20Х13.

Abstract

Досліджено вплив рідкометалевого середовища на механічні властивості сталі феритно-мартенситного класу 20Х13 у температурному інтервалі 300…600°С. Показано, що розплави свинцю та евтектики свинець−вісмут сприяють зниженню тимчасового опору руйнуванню сталі 20Х13 на 10…20% порівняно з вакуумом, причому зі збільшенням температури цей ефект посилюється. Виявлено вплив рідкометалевого середовища на здатність сталі 20Х13 до пластичної деформації за підвищених температур. Встановлено, що сталь 20Х13 є схильною до рідкометалевого окрихчування в діапазоні температур 350…450°С, яке слабше проявляється у свинці і суттєвіше у евтектиці свинець−вісмут. Зниження відносного видовження порівняно з вакуумом залежить від середовища і у Pb становить 11% за температури 450°С, а в розплаві евтектики Pb−Bi − 15…30% за температур 350…400°С.

Исследовано влияние жидкометаллической среды на механические свойства стали феррито-мартенситного класса 20Х13 в температурном диапазоне 300...600°С. Показано, что расплавы свинца и эвтектики свинец-висмут способствуют снижению временного сопротивления разрушению стали 20Х13 на 10...20% по сравнению с вакуумом, причем при высших температурах этот эффект более существенен. Выявлено влияние жидкометаллической среды на способность стали 20Х13 к пластической деформации при повышенных температурах. Установлено, что сталь 20Х13 является склонной к жидкометаллическому охрупчиванию в диапазоне температур 350...450°С, которое проявляется менее существенно в свинце и более существенно в эвтектике свинец–висмут. Снижение относительного удлинения по сравнению с вакуумом зависит от среды и в Pb составляет 11% при температуре 450°С, а в расплаве эвтектики Pb–Bi − 15...30% при температурах 350...400°С.

The effect of liquid metal environment on the mechanical properties of ferritic-martensitic steel (Fe–13Cr) in the temperature range of 300...600°C was investigated. It is shown that lead and lead-bismuth eutectic melts reduce the ultimate strength of steel by 10...20% as compared with the vacuum and this effect is more significant at higher temperatures. The effect of liquid metal environment on the plastic deformation of Fe–13Cr steel at elevated temperatures was revealed. It was established that Fe–13Cr steel is prone to liquid metal embrittlement in the temperature range of 350...450°C both in Pb and more significantly in Pb–Bi eutectic. Reduction in plasticity depends on the melts and in Pb it is about 11% at 450°C, and in Pb–Bi melt – 15...30% in the temperature range of 350...400°C.