2015-04-20
885
К нержавеющим относятся стали, содержащие свыше 12% хрома. Они демонстрируют высокую коррозионную стойкость в атмосферных условиях, сохраняют светлый металлический блеск, т.е. не ржавеют.
В зависимости от состава нержавеющие стали подразделяются на хромистые, хромоникелевые, хроммарганцовистую, хроммарганцовоникелевую. По структуре они делятся на мартенситную, полуферритную, ферритную, феррито-аустенитную, аустенито-ферритную.
Мартенситная нержавеющая сталь содержит до 17% Cr, более 0,15% С, специальные добавки Мо, W, V и небольшое количество Ni - до 3%. 20Х13 - 40Х13. Структура и свойства их в значительной степени зависит от содержания углерода: с понижением содержания углерода в структуре появляется свободный феррит, ухудшающий механические свойства, и они переходят из мартенситного в мартенсито-ферритный (12Х13) и даже ферритный (08Х13) классы. Коррозионная стойкость при этом несколько повышается. Сталь 20Х17Н2 имеет более высокие механические свойства и коррозионную стойкость, чем сталь с 13%Cr.
Типичные механические свойства стали 20Х13: s В = 850-1250 МПа, s 02 = 650 МПа, d = 7-10%, y= 50%, КСU=50-60 Дж/см2.
Полуферритная сталь имеет низкое содержание углерода (<0,08%) при 13-15% хрома, а при 0,1% углерода - 15-17% Cr. При термообработке сталь приобретает частичную закалку, т.к. при высоких температурах состоит из d -феррита и аустенита. Типичный представитель - Х17, содержит около 0,1% С. Термообработка - отжиг или отпуск при 760-800оС, при высоких температурах имеет место сильный рост зерен и хрупкость, склонность к МКК.
Ферритная сталь содержит 18-35% Cr, обладает высокой склонностью к росту зерен выше 800оС. При нагреве и медленном охлаждении становится грубозернистой и хрупкой. Типичный представитель - Х25, Х28. Имеет лучше коррозионную стойкость, чем полуферритная сталь. Второй вид хрупкости при 700-750оС, вызванный выделением интерметаллидной s -фазы. Нагрев около 475оС также приводит к хрупкости, тем сильнее, чем больше хрома.
Феррито-аустенитная сталь содержит 20-30% хрома и небольшое количество аустенитообразующих элементов: Mn, Ni, N, C. Структура стали содержит феррит и до 30 % аустенита. Стали склонны к выделению s - фазы при замедленном охлаждении или нагреве в интервале 700-850оС и дисперсионному твердению около 475оС, что также приводит к хрупкости.
Аустенитная сталь имеют высокую коррозионную стойкость в различных средах, умеренную прочность, высокую пластичность. В отличие от других нержавеющих сталей немагнитна, термически не упрочняется, закалка является операцией, фиксирующей аустенитный твердый раствор. Длительный нагрев при 700-900оС или медленное охлаждение вызывает образование s -фазы. По отношению к МКК аустенитные нержавеющие стали разделяют на 2 группы: приобретающие большую склонность к МКК при 475оС, и не склонные к МКК. Типичные свойства: s В = 500-700 МПа, s 02 = 200 -300 МПа, d = 40%, y = 50%, КСU=200-250 Дж/см2.
Аустенито-ферритная сталь содержит 17-25% хрома и аустенитообразующие добавки Ni, Mn, в количествах, образующих двухфазную структуру с преобладанием аустенита. Типичный представитель 12Х21Н5Т. Термообработка - закалка с 1080-950оС, что обеспечивает нужное соотношение аустенитной и ферритной фаз и лучшие механические свойства.
