Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Эти стали имеют хорошую свариваемость н литейные свойства, Оптимальной термической обработкой для всех аустенитных сталей является о закалка с 1050-1150 С, после которой механические свойства характеризуются максимальной пластичностью и вязкостью, невысокими прочностью и твердостью. При холодной пластической деформации аустенитные стали интенсивно наклепываются. После деформирования на 70 % и увеличивается в 2 — 3 раза, о — в 5 — 6 раз, а пластичность сохраняется на уровне Ь = 8 ... 12 %. Недостатком аустенитных сталей является склонность к межкристаллитной коррозии, коррозионному растрескиванию и точечной коррозии.
Для уменьшения склонности к межкристаллитной коррозии аустенитные стали дополнительно легируют титаном и ниобием или уменьшают в них содержание углерода ниже 0,1 %. Коррозионное растрескивание появляется в результате одновременного действия активной среды и растягивающих напряжений. Аустенитные стали, содержащие более 30 — 40 % %, стойки к этому виду коррозии. Стойкость против питтинговой коррозии повышают дополнительным легированнем 2-3 % Мо, уменьшением шероховатости поверхности, повышением структурной н химической однородности.
Особую группу образуют без никелевые аустенитные стали 05Х18А120, 05Х21А 120, 05Х24А120, содержащие 18-24 % Сг и 1,0 — 1,3 % Х. По уровню предела текучести эти стали в 3-4 раза превосходят закаленную хромоникелевую сталь 08Х18Н10. Стали ферритного класса 08Х13, !2Х17, 08Х17Т, 15Х25Т, 15Х28 содержат 0,08- 0,15 % С и 15 — 30 % Сг, Они уступают аустенитным сталям по всему комплексу механических свойств за исключением сопротивления коррозионному растрескиванию. После нагрева выше 1000 — 1100 С эти стали охрупчиваются, что затрудняет сварку.
Для частичного уменьшения хрупкости сварные соединения необходимо подвергать отжигу при 750-800 С с ускоренным охлаждением, чтобы не допусппь охрупчиванне. После высокотемпературного нагрева ферритные стапи подвержены межкристаллнтной коррозии. Существенного улучшения стойкости ферритных сталей к местным видам коррозии добиваются путем применения современных методов очистки от атомов внедрения и серы.
Стали мартенситного класса 20Х13, ЗОХ13, 40Х13, 20Х17Н2, 95Х18 в отожженном состоянии имеют удовлетворительную стойкость против коррозии, но нх прочность невысока. Прочность увеличивается после закалки и отпуска. Закалку проводят с 1 050- о 1100 С для растворения карбида хрома. Максимальное сопротивление коррозии стали имеют после низкого отпуска (200 — 400 С), пониженное, но тем не менее достаточно высокое — после высокого отпуска (400 — 600 С). Мартенситные стали используют для деталей и инструментов, подвергающихся воздействию слабоагрессивных сред: воды, влажного воздуха, разбавленных растворов кислот и солей.
Азотсодержащне мартенситные стали типа 05Х16Н4АБ упрочняют зао О калкой с 1000 С. Отпуск при 400 С вызывает дисперсионное твердение вследствие выделения мелких и равномерно распределенных нитридов. В отличие от карбидов они выводят из раствора меньше хрома, поэтому сталь 05Х16Н4АБ при высокой прочности (сг, = 1500 МПа; сто з = 1365 МПа) и пластичности (Ь = 20 %) обладает высокой коррозионной стойкостъю. Стали аустенитно-ферритного класса 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М6Т, 08Х18Г8Н2Т имеют нрактнчески равное содержание аустенита и феррита, которое обеспечивается закалкой с 1000-1100 С, Они дешевле аустенитных, прочнее их в '1,5 — 2 раза, менее склонны к коррознонному растрескиванию.
Стали аустенитно-мартенситного класса 07Х16Н16, 09Х15Н9Ю, 08Х17Н5МЗ по ~равнению со сталями аустенитного класса имеют более высокую прочность, которая достигается сложной термической обработкой, включающей закалку для получения ауо стенита, обработку холодом при -70 С для превращения аустенита в мартенсит и старения мартенсита при 350-500 С. Обработка холодом может быль заменена пластическим деформнрованием, во время которого значительная часть аустенита превращается в мартенсит. 365 Таблице 6.3.
Десятибалльная шкала коррозиониой стойкости металлов К сталям КС примыкают сплавы на железоникелевой основе 06ХН28МДТ, ОЗХН28МДТ, 06ХН28МТ (ГОСТ 5632-72), отличающиеся высокой стойкостью в серной и фосфорной кислотах, а также в ряде других агрессивных сред. Маргенсипю-стареющие стали 08Х15Н5Д2Т, ОЗХ12Н10ДДТБ, ОЗХ11Н10М2Т и др. сочетают коррозионную стойкость с высоким уровнем механических и технологических свойств 13], Коррозионную стойкость сталей и сплавов обычно оценивают по десятибалльной шкапе (табл. 6.3), В табл.
6.4 и 6.5 указано назначение наиболее распространенных сталей этого типа и нх коррозионная стойкость в некоторых агрессивных средах. Структурный Марка стали Область применения Изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, слабые растворы минеральных и о р- ганических кислот) при комнатной температуре Детали, не подвергающиеся действию ударных нагрузок, работающие в окислительных средах 08Х13, 08Х17Т Ферритный 15Х25Т 08Х18Н10Т 08Х17Н13М2Т Сварная аппаратура, работающая в окислительных сред ах типа азотной кислоты Аустенитный Сварная аппаратура, работающая в кипящей фосфорной.
серной, 10 %-ной уксусной кислоте и сернокислых средах Сварная аппаратура, работающая в окислительных сред ах О слабой агрессивности, а также до — 253 С С ная по производству рных удобрений 10Х14Г14Н4Т ОЗХ21Н21М4ГБ 08Х22Н6Т Аустенитно- ферритный Сварная аппаратура для химической, пищевой и других от- раслей промышленности. Сталь является заменителем ста- ли типа 12Х18НГОТ при температуре до 300 С 08Х21Н6М2Т Заменитель стали 1ОХ17Н13М2Т 20Х13, ЗОХ13, 40Х13 Мартенситный Режущий, измерительный и хирургический инструмент; у угие элементы; предметы домашнего обихода Корпуса насосов АЭС; лопасти пщротурбин, паровых тур- бин, дымососов Нагруженные детали, работающие в атмосферных усло- виях, а также слабоагресснвных восстановительных средах 06Х12НЗА Аустенитно- мартенситный 08Х17Н5МЗ, 07Х16Н6„ 1 3Х15Н4АМЗ Предметы домашнего обихода; изделия, работающие в сла- боокислнтельных средах Нагруженные детали, работающие в слабоагресснвных окис- лительных средах в авиационной и химической промыщ- ленности Ферритно-мар- тенситный 12Х13 14Х17Н2 366 Таблица 6.4.
Область применения коррозноиио-стойких сталей (ГОСТ 5632-72) Таблица б.5. Керре1иеинви етейиееть (и баллик) «тиле1 !68! е ОВХ13, 12Х13 ОВХ17Т 15Х25Т ОВХ2! НЬМ2Т ОВХ1ВН 1ОТ ОВХ17Н13М2Т Азотная кис- 5 е/е-ная го 85 ~кнп го !О е/~~-на 85 ~кпп 20 80 9 10 85 Серная кнс- !Ое/ иа !о !о го !о !О 6 !о 10 !О 7 !о !о !о 40 е/еная 6-7 7 !О 9 7-8 8 !О 4 !о 10 1О !о в !О !О !О !О в !О 7-8 8 !о 4 10 6-7 7 !О 3-4 9 60 е/е ная 1О б в !о 4 !о 9 100 2О 100 20 7О 10 4 !о 4 !о 3 9 3 7 10 3 9 !Оое/ иая 150е/ на~ !о !О !о !о Смесь НАВОЗ ин28о4. !к иая»- +50е/е а 3 '/е-ная+ +30'/еная 50 50 !о !О окпп 5 е/е ная+ +15е/еная 5 е/е-наЯ+ + 50%-ная 5О 75 окпп 20 50 100 2О 7О !о !О !о !О 1О !О 9 10 !О б в 5 ОВХ13, ИХ!3 о Е,С Овхпт Овх1вн !от 5 4/е-ная + + 65 Ф/Ф-нм Ю 15 4/е-им+ + 80 'Ь.ная 25%-нм+ + 75 %-нм 36 ~ .ная + + 5 4Ж-нм 85 Ю 5 %.нм 10 Ю 10 9 10 4А.нм 20 еАгнм 30%-нм 10 20 Ю !О 6 8 Ю 7 8 Ю 7 50 4Агная Ю 6 9 80 еУ 1О 98 44гнм 368 Смесь НХ03 и Н28ол: Солянм кислот»; 0,5 'Ь-нм Уксусная кислота: ! е~ 20 50 1 кип 20 60 2О 60 го 60 го 60 90 Еаип 20 75 Е го 80 20 60 100 го 80 8 8 10 9 Ю Ю Ю Ю 10 Ю Ю Ю 8 Ю Ю 10 !О Ю Ю Ю 8 !О Ю Ю Ю Ю 9 Продолжение табл.
6.5 ОВХ 17Н13Мгт Окончание табл. б.5 Более подробно с основными свойствами, термической обработкой, применением и коррозионной стойкостью сталей можно ознакомиться в работах [37, 38], а с выпускаемым сортаментом — в ГОСТ 5949-75 (сортовая и калиброванная сталь), ГОСТ 7350 — 77 (толстый лист), ГОСТ 5 582 — 75 (тонкий лист), ГОСТ 9940-81 (горячедеформнрованные трубы) и ГОСТ 9941 — 81 (холодно- и теплодеформнрованные трубы). Наилучшие литейные свойства среди сплавов на основе железа имеют чугуны, Чугуны, содержащие свыше 15 % 31 (ЧС15, ЧС17), стойки в азотной, серной, фосфорной и уксусной кислотах.
Для повышения стойкости в соляной кислоте чугуны легируют до 4% Мо (ЧС15М4, ЧС17МЗ). Эти чугуны известны под названием антихлор. В условиях воздействия щелочей используют обычно чугуны, легированные никелем, а также неризисты типа ЧН15Д7Х2. Наиболее износостойкими коррознонно-стойкими чутунами являются высокохромистые чугуны (12-35 % Сг). Эти чугуны стойки в азотной кислоте, нестойки — в серной, соляной кислотах и щелочах. Титан и еге сплавы. Титан принадлежит к активно пассивирующимся металлам, что обусловливает его высокую стойкость практически во всех природных средах: атмосфере (в том числе промышленной н морской), грунте, пресной и морской воде. Легирование титана позволяет создавать сплавы с высокой стойкостью в весьма агрессивных средах: царской водке, азотной кислоте, многих органических кислотах, влажном хлоре и др. Титан является перспективным материалом для изготовления костных имплантантов и других изделий, к которым предъявляют требования высокой стойкости в физиологических средах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
