Из учебника А.П.Гуляева "Металловедение"

<< Глава XIX. Коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы <<

Хромистые нержавеющие стали применяют трех типов: с 13, 17 и 27 % хрома, причем стали с 13 % Cr в зависимости от требований имеют различное содержание углерода (от 0,04 до 0,45 %).

Стали с 17 ÷ 18 и 25 ÷ 28 % хрома имеют иногда небольшие добавки титана и никеля. Титан вводят для измельчения зерна, а никель для улучшения механических свойств.

Составы хромистых нержавеющих сталей приведены в табл. 1.

Для классификации хромистых нержавеющих сталей по равновесной структуре воспользуемся диаграммой тройной системы железо - углерод - хром (рис. 1) Прямоугольники показывают положение той или иной марки в этой системе.

Таблица 1Состав хромистых нержавеющих сталей, % (ГОСТ 5632-72)
Класс Тип стали (Cr, %) Марка стали C Cr
Ф 13 08X13 ≤0,08 12 ÷ 14
М-Ф 12X13 0,09 ÷ 0,15
М 20X13 0,16 ÷ 0,25
М 30X13 0,26 ÷ 0,35
М 40X13 0,36 ÷ 0,45
Ф 17 12X17 ≤0,12 16 ÷ 18
Ф 08Х17Т ≤0,08
М 14Х17Н2 C: 0,11 ÷ 0,17 Ni: 1,5 ÷ 2,5
Ф 25 15Х25Т  ≤0,15 24 ÷ 27
Ф 28 15X28 27 ÷ 30

Примечание, Во всех сталях Si и Mn 0,6 ÷ 0,8 %, S < 0,025 % н Р < 0,030 %. Содержание титана от не менее чем пятикратного содержания углерода до ие более чем 0,8 ÷ 0,9 %. М - мартенситный, Ф - ферритный классы стали

* Содержит 1,5 - 2,5 % Ni

Как видим, в зависимости от содержания углерода хромистые стали могут относиться к разным структурным классам, что и отражено в табл. 1.

Стали типа Х28 и Х17 относятся к сталям ферритного класса, их структура - феррит и у них нет фазовых превращений.

Иное положение у сталей с 12 - 14 % хрома.

Сталь 08X13 при минимальном содержании углерода и максимальном хрома - ферритная, а при минимальном содержании хрома испытывает гамма-альфа превращение. В зависимости от конкретного состава сталь 40X13 может быть доэвтектоидной и заэвтектоидной.

Из сказанного можно заключить, что эти стали не стабильны по свойствам и небольшие отклонения в химическом составе переводят сталь из одного класса в другой, что резко меняет свойства.

В сталях 20X13, 30X13 и 40X13 из-за высокого содержания хрома охлаждение на воздухе приводит к получению мартенсита, твердость которого существенно зависит от содержания углерода (рис. 3) и температуры нагрева под закалку, обеспечивающей растворение карбидов.

Для малоуглеродистых (C< 0,1 %) высокохромистых сталей типичная структура — феррит (рис. 343).

Режимы термической обработки (обычно применяемые) хромистых нержавеющих сталей и получаемые при этом механические свойства приведены в табл. 75.

Стали типа Х13 — распространенные и наиболее дешевые нержавеющие стали; их применяют для бытовых назначений и в технике (лопасти гидротурбин, лопатки паровых турбин). Стали с низким содержанием углерода (08X13, 20X13) пластичны, из них хорошо штампуются различные детали; стали 20X13 и 40X13 обладают высокой твердостью и повышенной прочностью, из них изготавливают детали повышенной прочности и износоустойчивости при высокой коррозионной стойкости (различный инструмент, в том числе хирургический, подшипники, пружины и другие детали, работающие и активной коррозионной среде).

Таблица 75. Режимы термической обработки и механические свойства хромистых нержавеющих сталей

12X13 1000 700 — 600 400 20 60 900

20X13 1050 700 — 850 650 10 50 600

30X13 1050 250 40 1600 1300 — — —

40X13 1050 200 50 — — — — —

12X17 1050 750 — 450 300 15—25 40—50 200—500 08Х17Т

14Х17Н2 1050 300 — 1100 900 10 35 500

15Х25Т — 750 — 450 300 20 45 —

15X28 — 750 — 450 300 20 — —

Стали с 17 % хрома обладают более высокой коррозионной стойкостью. Ввиду высокого содержания хрома стали типа Х17 можно применять и как жаростойкие (окалиностойкие) при рабочих температурах не выше 900 °С.

Присадки никеля к сталям с 17 % Cr и повышение в них содержания углерода приводят к появлению γ↔α - превращений. Однако подобное превращение в этой стали протекает не до конца, что, тем не менее, дает заметное упрочнение. В группе сталей с 17 % Cr сталь Х17Н2 является высокопрочной и применяется там, где требуется повышенная прочность при коррозионных свойствах, присущих сталям с 17 % хрома.

Статьи по теме

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 5,00 out of 5)
Загрузка...
Май 4, 2012-11:36 дп Автор:
Category: Материалы
Tags: