Сварка хромистых сталей

Хром – основной легирующий элемент для получения коррозионно-стойких и жаропрочных сталей, что обусловливает широкое применение хромистых сталей в промышленности.

При содержании Сг > 12 % наблюдается пассивация поверхности оксидами хрома, что обеспечивает высокую коррозионную стойкость во многих агрессивных средах.

Рис. 33. Структурная диаграмма Fe–Cr

Хром относится к легирующим элементам, стабилизирующим в железных сплавах a –фазу и уменьшающим g –фазу (рис. 33), и при Сг > 12 % сплавы во всем интервале температур сохраняют однородную структуру феррита. При Сг > 20 % в области температур ниже 800...600 °С, кроме a– фазы, появляется и вторая составляющая s –фаза (не имеет постоянного состава).

По влиянию хрома на положение g– области условно выделяют стали:

· с g«a превращением (мартенситные);

· без g«a превращений (ферритные);

· с частичным превращением (мартенситно-ферритные).

Хром является карбидообразующим элементом (Сг₃С₂, Сг₇С₃).

В сталях они вытесняют железо из цементита, образуя сложные карбиды (Сг, Fe)₇C₃, (Сг, Fe)₂₃C₆, которые более стойки, чем карбиды железа, и растворяются медленнее.

Введение в железохромистые стали ферритостабилизирующих элементов (Mo, W, V, Ti, Si и др.) еще более сужает g– область, в то время как аустенитообразующие элементы (С, Mn, Ni, Сu) ее расширяют и способствуют практически полному g«a (М) – превращению в процессе охлаждения.

Железо образует с хромом непрерывный ряд a (d)–твердых растворов с ОЦК-решеткой. У сплавов с высоким содержанием Fe имеется замкнутая область g– твердых растворов.

Рис. 34. Влияние углерода на смещение g–области в диаграмме Fe–Cr

На диаграмме Fe–Cr область ограничена справа двумя линиями, замыкающими гетерогенный участок a (d)– g. Вначале увеличение содержания Сг приводит к понижению точки Ас3. При Сг < 8 % он повышает устойчивость аустенита (рис. 34), а при Сг > 8 % – повышает Ас3.