Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали

Основным легирующим элементом всех марок нержавеющих сталей является хром. От коррозии сталь предохраняет прочная тонкая плотная пленка окислов хрома Cr₂О₃, которая образуется на поверхности деталей. Хрома должно быть не менее 12 – 13 %, в противном случае пленка не будет сплошной. Наибольшее распространение имеют хромистые и хромоникелевые нержавеющие стали.

Хромистые нержавеющие стали типа Х13 содержат углерода 0,1 – 0,4 %. Наиболее распространенные и дешевые – 08Х13, 12Х13, 20Х13, они хорошо штампуются, свариваются и используются в химическом производстве, для медицинского оборудования, в пищевой промышленности и в быту. Стали марок 30Х13, 40Х13 после закалки и отпуска имеют твердость HRC50 – 56 и используются в основном как инструментальные для измерительного и хирургического инструмента. Кроме перечисленных выше имеются и другие марки сталей – 12Х17, 15Х25Т, 15Х28 и т. д.

Хромоникелевые нержавеющие стали различных химических составов и марок типа 12Х18Н9 содержат большое количество хрома и никеля. Никель обеспечивает получение аустенитной структуры после закалки стали в воде. При этом достигается более высокая коррозионная стойкость, лучшие механические и технологические свойства.

Так же, как и некоторые хромистые стали, сталь 12Х18Н9 склонна к межкристаллитной коррозии при нагреве до температуры 550 – 750°С (например, при сварке), причина этого явления – обеднение периферийной зоны зерен стали хромом ниже 12 % вследствие выделения из аустенита карбидов хрома. Для предотвращения межкристаллитной коррозии в состав сталей вводят титан (например, сталь 12Х18Н10Т) или снижают в стали содержание углерода (например, сталь 04Х18Н10).

Хромоникелевые нержавеющие стали широко применяют в химической, нефтяной промышленности, в транспортном машиностроении и строительстве. Из них катают толстостенные бесшовные трубы. Для экономии дорогостоящего никеля его иногда заменяют марганцем, который также способствует образованию аустенитной структуры. Например, сталь 10Х14Г14Н3 рекомендуется как заменитель стали 12Х18Н9.