Пути повышения хладостойкости стали и сварных соединений


В. И. ГОРЫНИН, М. И. ОЛЕНИН





                ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ХЛАДОСТОЙКОСТИ СТАЛЕЙ И СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ




Монография














Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2022

УДК 669.14:621.79
ББК 34.2
      Г67




Рецензенты:
доктор технических наук, профессор Ю. Л. Легостаев;
доктор технических наук, профессор С. Ю. Кондратьев


     Горынин, В. И.

Г67 Пути повышения хладостойкости сталей и сварных соединений : монография / В. И. Горынин, М. И. Оленин. - Москва ; Вологда : ИнфраИнженерия, 2022. - 212 с. : ил., табл.
           ISBN 978-5-9729-0951-3

     Рассмотрены научно-методические подходы, обеспечивающие снижение склонности сталей перлитного и мартенситного класса и металла их сварных соединений к хладноломкости. Проанализирована роль карбидов, образующихся после термического улучшения и дополнительного отпуска, исследованы особенности их роста и коагуляции. Показано, что коагуляция и сфероидизация карбидов цементитного типа позволяет не только повысить хладостойкость сталей перлитного и мартенситного класса, включая металл их сварных соединений, но и устранить тепловую хрупкость сталей после длительной эксплуатации.
     Для инженерно-технических и научных работников - металловедов, сварщиков, конструкторов, прочнистов и машиностроителей, занимающихся вопросами проектирования, обоснования выбора материала, изготовления и эксплуатации крупногабаритных и нагруженных изделий общего машиностроения. Может быть полезно для преподавателей, студентов и аспирантов металлургических и машиностроительных факультетов.

                                                     УДК 669.14:621.79
                                                     ББК 34.2







ISBN 978-5-9729-0951-3

    © Горынин В. И., Оленин М. И., 2022
    © Издательство «Инфра-Инженерия», 2022
                          © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022

            ОГЛАВЛЕНИЕ



ВВЕДЕНИЕ........................................................8

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
ПО ХЛАДОСТОЙКОСТИ К МАТЕРИАЛАМ ТРАНСПОРТНОГО КОНТЕЙНЕРА ДЛЯ ОПАСНЫХ ГРУЗОВ....................11
1.1. Обоснование технических требований к металлу корпуса транспортного
    контейнера.................................................11
1.2. Обоснование технических требований к крепежным материалам..15
1.3. Хладостойкая коррозионно-стойкая сталь мартенситного
    класса 07Х16Н4Б для втулок и крепежа контейнеров, работающих при температуре минус 50 °C.....................16
1.4. Особенности поведения металла при низких температурах.....17
     1.4.1. Факторы хладостойкости сталей перлитного и мартенситного классов....................................18
     1.4.2. Влияние структуры на хладостойкость стали...........20
     1.4.3. Причины снижения технологической и эксплуатационной прочности металла сварных конструкций северного исполнения .. 21
     1.4.4. Влияние структурного фактора на хладостойкость металла сварных соединений .......................................23
     1.4.5. Особенности сварки кремнемарганцевых сталей........25
     1.4.6. Кинетика образования карбидов цементитного типа....28
     1.4.7. Принципы легирования высокопрочных мартенситно-стареющих сталей....................................................30
     1.4.8. Природа упрочнения и охрупчивания мартенситно-стареющих сталей....................................................32
     1.4.9. Природа образования и распада аустенита мартенситно-стареющих сталей....................................................37

ГЛАВА 2. ПОВЫШЕНИЕ ХЛАДОСТОЙКОСТИ ФЕРРИТО-ПЕРЛИТНЫХ СТАЛЕЙ.........................................................40
2.1. Влияние температурно-временных параметров дополнительного отпуска на хладостойкость стали 09Г2СА-А................................43
2.2. Рентгеноспектральный микроанализ карбидной фазы...........44
2.3. Влияние дополнительного отпуска на ударную вязкость металла поковок и листового проката стали 09Г2СА-А..............................47


3

2.4. Исследование тонкой структуры.............................51
2.5. Влияние дополнительного отпуска и имитационного послесварочного отпуска на хладостойкость стали 09Г2СА-А........................58
2.6. Исследование металла зоны термического влияния сварных соединений стали 09Г2СА-А..................................................59
     2.6.1. Микротвердость металла зоны термического влияния сварных соединений.........................................61
     2.6.2. Распределение температур в металле зоны термического влияния
          сварного соединения...................................61
     2.6.3. Электросопротивление металла зоны термического влияния сварного соединения........................................62
     2.6.4. Ударная вязкость металла зоны термического влияния сварных соединений.................................................64
     2.6.5. Разработка технологии послесварочного отпуска металла сварных соединений.........................................65
     2.6.6. Хладостойкость металла сварных соединений после отпуска по новой технологии с учетом способа сварки................71
2.7. Влияние дополнительного отпуска на хладостойкость металла сварных соединений стали 09Г2СА-А...............................73
     2.7.1. Микротвердость металла зоны термического влияния сварных соединений после дополнительного отпуска..........75
     2.7.2. Выделение карбидной фазы металла 3ТВ сварного соединения при послесварочном отпуске, совмещенном
          с дополнительным отпуском ...........................76

ГЛАВА 3. ПОВЫШЕНИЕ ХЛАДОСТОЙКОСТИ СТАЛЕЙ
ПЕРЛИТНОГО КЛАССА ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ АТОМНОЙ ТЕХНИКИ...............................83
3.1. Повышение сопротивляемости хрупкому разрушению крепежной низколегированной стали 25Х1МФ..................................83
3.2. Повышение сопротивляемости хрупкому разрушению высокопрочной среднелегированной стали 38ХН3МФА...............................92
3.3. Повышение сопротивления хрупкому разрушению реакторной стали 15Х2МФА.........................................................94
3.4. Природа тепловой хрупкости конструкционных сталей и возможности ее снижения.......................................103

ГЛАВА 4. ПОВЫШЕНИЕ ХЛАДОСТОЙКОСТИ КОРРОЗИОННО-СТОЙКИХ

СТАЛЕЙ МАРТЕНСИТНОГО КЛАССА....................110


4

4.1. Температурно-временные параметры - фактор хладостойкости коррозионно-стойкой стали 07Х16Н4Б..........................110
4.2. Влияние гомогенизации на сопротивление хрупкому разрушению коррозионно-стойкой высокохромистой стали 15Х11МФБ .........120
4.3. Повышение сопротивления хрупкому разрушению металла
    сварных соединений высокохромистой стали мартенситно-ферритного класса 15Х11МФБ...........................................126

ГЛАВА 5. ПОВЫШЕНИЕ СОПРОТИВЛЯЕМОСТИ ХРУПКОМУ
РАЗРУШЕНИЮ СТАЛЕЙ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ..................................................135
5.1. Хладостойкие стали.......................................136
5.2. Карбидная фаза хладостойких сталей.......................138
     5.2.1. Материалы и методы исследований...................139
     5.2.2. Обсуждение результатов............................141

ГЛАВА 6. ПРИРОДА УПРОЧНЕНИЯ И ОХРУПЧИВАНИЯ
МАРТЕНСИТНО-СТАРЕЮЩИХ СТАЛЕЙ. СРАВНЕНИЕ КИНЕТИКИ СТАРЕНИЯ МАРТЕНСИТНО-СТАРЕЮЩИХ
И ТЕРМОУЛУЧШАЕМЫХ СТАЛЕЙ......................................147
6.1. Методы оценки структуры и физико-механических свойств мартенситно-стареющих сталей................................149
     6.1.1. Материалы исследования............................149
     6.1.2. Механические свойства.............................149
     6.1.3. Металлографический анализ.........................151
     6.1.4. Электронно-микроскопический                анализ.151
     6.1.5. Фазовый физико-химический и рентгеноструктурный анализы ... 152
     6.1.6. Рентгеноструктурный анализ........................152
     6.1.7. Дилатометрия......................................153
     6.1.8. Электросопротивление..............................153
     6.1.9. Магнитные свойства................................153
     6.1.10. Оценка овальности кольцевых образцов.............154
     6.1.11. Релаксация внутренних напряжений.................154
6.2. Особенности структурных превращений мартенситно-стареющих и термоулучшаемых сталей при старении.......................155
     6.2.1. Упрочнение мартенситно-стареющих сталей 01Н17К13М5ТЮ
          и 01Н18М3Т при термическом старении. Сравнение кинетики старения по твердости мартенситно-стареющих
          и термоулучшаемых сталей............................155

5

     6.2.2. Влияние старения на временное сопротивление разрыву и предел текучести мартенситно-стареющих сталей..........157
     6.2.3. Пластичность и ударная вязкость мартенситно-стареющих сталей...................................................157
     6.2.4. Хладостойкость термоулучшаемых сталей при старении...163
6.3. Структурно-фазовые превращения мартенситно-стареющих сталей.164
6.4. Рентгеноструктурный анализ мартенситно-стареющих сталей.....165
6.5. Металлография и электронная микроскопия мартенситно-стареющих сталей........................................................167
6.6. Физико-химическое и рентгеноструктурное исследование фазового осадка мартенситно-стареющих сталей..................171
6.7. Кинетика старения и изменение физических свойств мартенситно-стареющих и термоулучшаемых сталей................174
     6.7.1. Изменение электросопротивления мартенситно-стареющих и термоулучшаемых сталей.................................174
     6.7.2. Температурно-временные факторы отрицательной ползучести мартенситно-стареющих сталей.............................177
     6.7.3. Влияние температуры и времени старения на плотность сталей 01Н17К13М5ТЮ и 01Н18М3Т...........................179
     6.7.4. Влияние температуры и времени старения на магнитные свойства стали 01Н17К13М5ТЮ.................180
6.8. Диаграмма структурно-фазовых превращений стали 01Н17К13М5ТЮ............................................181
6.9. Природа упрочнения и охрупчивания при старении мартенситно-стареющих и термоулучшаемых сталей................182
ГЛАВА 7. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ, МЕТОДОЛОГИЯ И АПРОБАЦИЯ ПОВЫШЕНИЯ ХЛАДОСТОЙКОСТИ СТАЛЕЙ
И СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ..........................................186
7.1. Теоретические и экспериментальные аспекты повышения хладостойкости сталей перлитного и мартенситного класса.......186
7.2. Основные положения обеспечения хладостойкости сталей перлитного и мартенситного классов.......................................187
7.3. Методология повышения хладостойкости сталей перлитного и мартенситного классов.......................................188
7.4. Основные направления стабилизации структуры и апробация повышения хладостойкости металла сварных соединений...........188
     7.4.1. Способ повышения хладостойкости сталей феррито-перлитного класса................................188

6

    7.4.2. Способ повышения хладостойкости металла сварных соединений из феррито-перлитных сталей.................190
    7.4.3. Способ повышения хладостойкости коррозионно-стойких сталей мартенситного класса...................................194

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..........................................195

7

            ВВЕДЕНИЕ



     Развитие машиностроения и спектра его широкого ряда отраслей постоянно предъявляют комплекс растущих и сложно сочетаемых технических требований к уровню служебных свойств и хладостойкости применяемых конструкционных металлических материалов. Это связано с увеличением допустимых нагрузок, снижением металлоемкости и обеспечением надежности конструкций для усложняющихся условий эксплуатации, в особенности при пониженных и весьма низких температурах.
     В связи с этим одна из важных проблем современного материаловедения -разработка технологии термической обработки материалов для получения их повышенной работоспособности при отрицательных температурах - практически постоянно остается весьма актуальной. Эта проблема считается сложной по причине исчерпания возможностей термической обработки, в частности, технологии высокого отпуска, определяющей состояние хладостойкости металла после закалки стали на мартенсит (бейнит) в зависимости от уровня прочности. Многочисленные попытки ее решения, начиная со второй половины двадцатого века, показали, что даже небольшие изменения температуры высокого отпуска конструкционных сталей могут привести к заметному изменению характеристик пластичности, ударной вязкости и критической температуры хрупкости.
     В настоящее время и в перспективе рост объемов промышленного освоения малодоступных кладовых полезных ископаемых северных территорий и шельфов арктических морей, необходимость совершенствования конструкционных материалов в части их хладостойкости делают еще более значимым решение задачи апробации и производства надежных, конкурентоспособных и экономно-легированных сталей и их сварных соединений для изделий повышенной работоспособности.
     Отметим, что вопрос технико-экономической целесообразности является весьма важным, а в ряде случаев и главным при выборе конструкционных материалов. Широко применяемое увеличение легирования материалов базовыми химическими элементами для улучшения комплекса их свойств, а также технологии термической и термо-механической обработки с целью измельчения структуры (вплоть до наноразмеров) не всегда позволяют усовершенствовать материал и тем самым обеспечить конкурентоспособность изделий.
     Для решения задачи повышения работоспособности при обеспечении надежности материала по сопротивляемости хрупкому разрушению, очевидно, более эффективным является комплексный метод на базе материаловедческих

8

и технологических аспектов, исключающих избыточное (вредное или бесполезное и дорогостоящее) легирование - метод «инжиниринга материалов».
     Также следует отметить, что одним из наиболее уязвимых элементов в нестационарных условиях эксплуатации конструкций, в особенности при отрицательных температурах, является металл сварных соединений, хладостойкость которого весьма часто оказывается ниже по сравнению с основным металлом.
     Для сварных соединений различных типов конструкций существуют границы температур, при которых хрупкие разрушения могут происходить наиболее часто (рис. 1) [236]: у трубопроводов - ниже минус 35 °C; строительных конструкций - ниже минус 25 °C и бульдозеров - при минус 20 °C.


Рис. 1. Распределение разрушений сварных соединений по 10-градусным интервалам температур эксплуатации конструкции.
Тср - средние значения 10-градусного интервала температур, при которых имели место разрушения; Пр - доля разрушений в указанном интервале температур от общего количества зарегистрированных случаев:
1 - трубопроводы, 2 - экскаваторы, 3 - строительные конструкции,
4 - бульдозеры

     Повысить работоспособность металла сварного соединения можно и за счет снижения сварочных остаточных напряжений при проведении послесвароч-ного отпуска. Однако в ряде случаев послесварочный отпуск может приводить к охрупчиванию металла сварного соединения по причине повышенного содержания водорода. Кроме того, в процессе послесварочного отпуска возможно выделение мелкодисперсных карбидов, также охрупчивающих металл сварного соединения. В связи с этим актуально создание комплекса технологии термической

9

обработки, обеспечивающего повышение хладостойкости металла сварных соединений.
     Если для материалов, работающих в районах Крайнего Севера и Сибири, деградация свойств связана со снижением их хладостойкости в зимний и наиболее тяжелый период эксплуатации, то для нагруженного металла изделий энергетического оборудования деградация механических свойств при эксплуатации может быть вызвана как радиационными воздействиями, так и тепловым охрупчиванием.
     Однако, как будет показано далее, тепловая хрупкость сталей и дополнительное охрупчивание металла зоны термического влияния сварных соединений обусловлены одной и той же природой - выделением карбидов цементитного типа. Для обеспечения надежности сталей, используемых для высокоресурсных изделий реакторного и других отраслей машиностроения, актуальна разработка режимов термической обработки, обеспечивающих повышенную вязкость металла изделий за счет смещения критической температуры хрупкости в область более отрицательных температур. Особенно это актуально для безникелевых и никельсодержащих низкоуглеродистых конструкционных и среднеуглеродистых крепежных сталей, включая стали 15Х2МФА, 10ГН2МФА, 25X1 МФ и 38ХН3МФА. Для получения повышенной хладостойкости этих различных по легированию сталей необходима разработка таких технологий и режимов термической обработки, которые позволят стабилизировать структуру материала после термического улучшения, обеспечивая длительный период эксплуатации изделий без заметного снижения исходного уровня свойств, особенно по сопротивляемости хрупкому разрушению.
     В связи с этим целью настоящей книги являлось изложение подходов к созданию научно-технологических основ термической обработки, обеспечивающей повышение хладостойкости сталей перлитного и мартенситного классов и их сварных соединений за счет стабилизации структуры материалов.

10

            ГЛАВА 1



ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ТРАНСПОРТНОГО КОНТЕЙНЕРА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ И ДЛИТЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ ОПАСНЫХ ГРУЗОВ


     1.1. Обоснование технических требований к металлу корпуса транспортного контейнера


     Металлобетонные крупногабаритные контейнеры [1,2] предназначены для сухого длительного хранения и транспортирования опасных грузов.

Рис. 1.1. Вид металлобетонного контейнера для перевозки и длительного хранения опасных грузов

     Металлические элементы этих контейнеров состоят из: листового проката толщиной до 25 мм для силовой и наружной обечаек; кольцевых поковок (комингс) толщиной 350 мм, поковок типа плит для крышек толщиной до 200 мм и других элементов из низколегированной кремнемарганцевой стали марки 09Г2СА-А (рис. 1.2). Для обеспечения надежности экологической защиты окружающей среды к металлическим материалам и их сварным соединениям транспортных контейнеров предъявляются повышенные требования по сопротивлению хрупкому разрушению для обеспечения герметичности корпусной конструкции, включая элементы разъемных соединений при всех возможных ситуациях, включая аварийные, при температурах эксплуатации в климатических условиях России (минус 50 °С).

11

Рис. 1.2. Основные корпусно-крепежные материалы и материалы уплотнения элементов контейнера: 1 - сталь марки 09Г2СА-А: 2 - сталь марки 07X16Н4Б;
3 - сталь марки 38ХНЗМФА: 4 - прокладка из меди марки М2; 5 - спирально навитое уплотнение, состоящее из вспененного графита + стали марки 12Х18Н10Т

     Расчет на хрупкую прочность, выполненный в соответствии с [4], показал, что сохранение герметичности конструкции при всех возможных рабочих ситуациях, включая аварийные (падение с высоты 145 м на скальный грунт при температуре минус 50 °C), обеспечивается получением для основного металла, металла зоны термического влияния (ЗТВ) сварного соединения и металла шва ударной вязкости образца типа Шарпи с острым V-образным надрезом на уровне KCV⁻⁵⁰> 29,4 Дж/см². С учетом возможного снижения ударной вязкости вследствие воздействия термодеформационного цикла сварки для материала металлургических полуфабрикатов (поковки, листовой прокат) относительно этой нормы был увеличен запас по ударной вязкости металла до значения KC V⁻⁵⁰> 98 Дж/см² [5, 6].
     Учитывая значительные потребности в металлургических полуфабрикатах для крупносерийного производства необходимого количества контейнеров (более 5000 шт.), была выбрана экономнолегированная свариваемая кремнемарганцевая сталь феррито-перлитного класса марки 09Г2С, применяемой для ответственных и нагруженных металлоизделий общего машиностроения. Анализ опыта изготовления металла полуфабрикатов показал, что практически низкоуглеродистая сталь 09Г2С обеспечивает получение KCV⁻⁵⁰> 29,4 Дж/см² для листового проката толщиной до 16 мм и поковок сечением под термическую обработку не более 110 мм [7].
     Значительные достижения исследований повышения сопротивляемости металла хрупкому разрушению, разработки хладостойких сталей и режимов их термической обработки во многом связаны с фундаментальными работами советских и российских ученых: И. И. Байкова, И. В. Горынина, В. Д. Садовского, Н. Т. Гудцова, А. П. Гуляева, Ю. П. Солнцева, А. А. Крошкина, Ю. Л. Легостаева, С. С. Шуракова, П. Д. Одесского, О. Н. Романива и др., а также иностранных ученых Э. Гудремона, Дж. Нотта, А. Котрелла, Дж. Коллинза и др.
     Анализ достижений отечественного материаловедения и проведенные исследования были направлены на повышение сопротивления хрупкому разрушению низко- и среднеуглеродистых сталей перлитного и мартенситного классов, таких как 09Г2СА-А, 25X1 МФ, 10ГН2МФА. Повышение сопротивления хрупкому разрушению этих сталей на этапе их промышленного освоения в XX веке достигалось за счет проведения термического улучшения вместо операций нормализации или отжига. Так, для стали марки 09Г2С критическая температура хрупкости изменилась с 0 °C для металла после горячей прокатки, до минус 10 °C после проведения нормализации с отпуском и до минус 40 °C после проведения закалки с последующим высокотемпературным отпуском. Однако эти достигнутые более прогрессивные показатели не удовлетворяли

13

требованиям конструкторской документации по ударной вязкости металла (минус 50 °C), что указывает на актуальность вопроса повышения хладостойкости не только этих сталей.
     Реализация комплекса дорогостоящих мероприятий по улучшению качества металла при выплавке стали марки 09Г2СА-А, оптимизация режимов обработки металла давлением и применение термического улучшения (закалки с высоким отпуском) позволили получить более низкую критическую температуру хрупкости по критерию ударной вязкости KCV> 29,4 Дж/см² для тестируемого металла листового проката и поковок [10], сместив ее на 40 °C с минус 10 °C до минус 50 °C.
     В связи с тем, что в настоящее время корпуса крупногабаритных транспортно-упаковочных контейнеров изготавливают сваркой, то к металлу сварных соединений такой конструкции, как к основному элементу неразъемного соединения предъявляются повышенные требования по хладостойкости. Благодаря возможности управления легированием металла шва удается заметно повысить его хладостойкость. В то же время металл ЗТВ сварного соединения претерпевает структурные превращения от температуры плавления до комнатной и в нем, в итоге, могут образовываться участки с повышенной хрупкостью, что не допустимо.
     Для структуры металла ЗТВ сварных соединений сталей перлитного класса характерны 3 участка с низкими значениями ударной вязкости: участок неполного расплавления, участок перегрева и участок синеломкости (участок термодеформационного старения). Для снижения сварочных напряжений и повышения уровня сопротивления хрупкому разрушению металл ЗТВ сварного соединения подвергается послесварочной термической обработке. Наиболее предпочтительным видом послесварочной обработки является высокотемпературный отпуск [10,23]. Он позволяет обеспечить релаксацию сварочных напряжений, осуществить распад закалочных структур и при этом по сравнению с нормализацией или термическим улучшением не создает значительного коробления сварных конструкций. Стандартный режим послесварочного отпуска включает посадку в печь сварных конструкций при температуре до 300 °C, медленный нагрев от 300 °C до температуры, не превышающей точку Ас1 (обычно до 600-670 °C) и медленное охлаждение с печью от температуры 600-700 °C до 300 °C [9].Однако традиционный режим термической обработки не позволяет обеспечить требуемую хладостойкость металла сварного соединения.
     Как будет показано далее, при традиционной технологии послесварочного отпуска имеет место водородное охрупчивание особо чистого металла ЗТВ сварного соединения и хрупкость, вызванная термо-деформационным старением, приводящая к выделению в структуре металла ЗТВ сварного соединения мелких 14

карбидов (зона синеломкости). В связи с этим возникла необходимость научного обоснования процессов, происходящих в структуре металла ЗТВ сварного соединения и разработке режимов на основе оптимизации температурно-временных параметров послесварочного отпуска, позволяющих снизить воздействие водорода и уменьшить количество выделения карбидов, охрупчивающих металл ЗТВ сварного соединения.

     1.2. Обоснование технических требований к крепежным материалам

     Повышение технических требований по сопротивляемости деформированию и хрупкому разрушению крепежных материалов в отечественном энергетическом машиностроении осуществлялось в несколько этапов. На первом этапе (50-60-е годы XX века) обеспечение сопротивления хрупкому разрушению металла крепежа осуществлялось за счет регламентирования только требований по ударной вязкости на образцах типа 1 с «U» концентратором при нормальной температуре по отраслевой нормали МВН260-65 [8], что для малонагружен-ных крепежных сталей с пределом текучести 300-600 МПа являлось достаточным.
     С повышением уровня номинальных напряжений в резьбовых соединениях для обеспечения повышенной сопротивляемости хрупким разрушением в 70-75 годы были введены в нормативно-техническую документацию (ОСТ 24.020.04-70, ГОСТ 20700-75) дополнительные ограничения верхних значений предела текучести при нормальной температуре до 850 МПа. Это позволило обеспечить надежность крепежа уже с категорией прочности металла КП 60+КП 70.
     Повышение уровня номинальных напряжений до 600-700 МПа потребовало, с одной стороны, применения сталей повышенной прочности, а с другой, к еще большим ограничениям требований по обеспечению повышенной сопротивляемости хрупким разрушениям крепежных материалов. Так, впервые в отечественной практике крепежных изделий для атомной энергетики в ГОСТ 23304-78 [15] были введены двухкритериальные требования по определению критической температуры хрупкости (минус 10 °C) по KCV и 50 % вязкой составляющей в изломе по данным испытаний образцов 11 типа с острым надрезом (ГОСТ 9454-60), соответствующие аналогичным требованиям ASTM (SA 540-68).
     Введение температурных критериев безопасности для оценки работоспособности и обеспечения надежности металлических конструкций было впервые обосновано фундаментальными работами Н. Н. Давиденкова и нашло широкое развитие в работах В. А. Винокурова, Ф. Ф. Витмана, В. С. Ивановой, В. А. Игна

15