Нержавеющие и жаростойкие стали и сплавы, их термическая обработка

Категория:
Черные металлы


Нержавеющие и жаростойкие стали и сплавы, их термическая обработка

Из нее следует, что простейшие и наиболее дешевые стали, например, 2X13 легированы только хромом. Добавление кроме хрома еще и никеля, алюминия и других присадок позволяет получить более качественные, но и более дорогие хро-моникелевые стали аустенитного класса, например 1Х18Н9Т, или переходного аустенито-мартенситного класса, например Х15Н8М2Ю, с высокой коррозионной стойкостью и с повышенными механическими свойствами по сравнению с чисто аустенит-ными сталями.

Легирование хромом и другими элементами дает качественные жаростойкие сплавы и на никелевой основе, например Х20Н75Т.

Наилучшей коррозионной стойкостью обладают однородные твердые растворы. Двух-трех- или многофазные сплавы сопротивляются коррозии хуже. Так, например, наличие свободных карбидов хрома по границам зерен аустенита портит нержавеющую сталь и снижает сопротивление газовой коррозии сталей жаростойких. Сходное влияние оказывают свободные карбиды хрома и в нержавеющих сталях мартенситного класса. Выпадающие карбиды уносят с собой хром из твердого раствора, концентрация хрома в близлежащих участках падает, вследствие чего коррозионная стойкость понижается.

Для перевода карбидов хрома в твердый раствор у (аусте-нит) применяется высокотемпературная закалка, являющаяся после легирования другим важнейшим средством повышения коррозионной стойкости аустенитных и мартенситных сталей.

Введение в стали титана или ниобия повышает коррозионную стойкость, поскольку эти примеси образуют с углеродом прочные карбиды, не давая образоваться карбидам хрома. Выпадение из твердого раствора карбидов титана и ниобия не оказывает большого влияния на коррозионную стойкость, так как концентрация хрома в твердом растворе при этом не изменяется.

Легирующие примеси этой стали скомпонованы так, что мар-тенситная конечная точка лежит ниже комнатной температуры и превращение аустенита в мартенсит протекает в основном при отрицательных температурах.

Закалка этой стали с 950° на воздухе фиксирует при комнатной температуре мягкую и пластичную аустенито-мартенсито-ферритную структуру примерно с 20% феррита. Обработка холодом при —70° в течение 2 часов и последующий отпуск при 500° в течение одного часа разрушает аустенит практически полностью, превращая его в мартенсит с включениями феррита. В этом состоянии сталь имеет очень высокие механические свойства.

Нагартовка со степенью обжатия около 30% с последующей обработкой холодом при -70° в течение 2 часов также сильно упрочняет сталь, приобретающую при такой обработке структуру мартенсита с остаточным аустенитом и вытянутыми зернами феррита.

Эта сталь значительно превосходит прочие нержавеющие стали по характеристикам прочности, длительной прочности и сопротивлению ползучести.

Сплав Х2075НТ на никелевой основе обладает после термообработки структурой аустенитного типа, отличающейся высокой жаростойкостью до 1100°.

Все указанные материалы применяются для приготовления деталей и узлов летательных аппаратов и двигателей, требующих повышенной коррозионной стойкости и жаростойкости (емкости, камеры сгорания и др.) с широким использованием сварки.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум