Аустенитной хромоникелевой

Если основа жаропрочного сплава имеет несколько аллотропических модификаций, то существенное значение приобретает получение основы модификации с более высокой температурой рекристаллизации. Известно, что сплав с гранецентри-рованной кубической решеткой (К12) обладает более высокой температурой рекристаллизации, чем сплав, близкий по составу с объемноцентрированной кубической решеткой (К8), т. е. аустенитная структура обладает большей жаропрочностью, чем ферритная. По-видимому, это связано с большой плотностью гранецентрированной решетки. В соответствии с этим сплавы на основе Tia (решетка Г12) являются более жаропрочными, чем сплавы на основе Tip (решетка К8).

Термическая обработка литых и кованых деталей (механической обработке сталь подвергается с большим трудом) заключается в закалке в воде с 1050—1100°С. При быстром охлаждении в воде полностью задерживается выделение карбидов и образуется чисто аустенитная структура (рис. 371) (что обеспечивается при соотношении Мп : С^10%).

Аустенитная структура получается в результате закалки, а упрочнение — при холодном наклепе (если в закаленном состоянии прочность недостаточна). Сталь должна обладать устойчивым аустенитом, т. е. точка Md должна лежать ниже 0°С, чтобы деформация при комнатной температуре не вызывала образования мартенсита.

Раньше в качестве немагнитных применяли стали с высоким содержанием никеля (ЭИ269). В настоящее время найдены составы с меньшим содержанием дефицитного никеля (55Г9Н9ХЗ) или даже совершенно без никеля (45Г17ЮЗ), где в качестве аустенитообразователя выступает марганец. Марганец как аустенитообразователь действует в два раза слабее никеля, поэтому для получения устойчивого аустенита увеличивают содержание углерода. Если полностью отказаться от присадки никеля, то аустенитная структура и немагнитность могут быть получены в стали состава: 0,4% С и 17% Мп. Это — сталь типа стали Гадфильда с присущей ей склонностью сильно упрочняться при деформировании и, следовательно, плохо подвергаться обработке давлением, резанием и т. д., что в данном случае является недостатком. Присадка алюминия в марганцовистые аустенитные стали сильно уменьшает их склонность к упрочнению при деформации.

Жаростойкой является аустенитная структура, при которой наблюдается более медленный рост скорости окисления с увеличением температуры.

С возрастанием содержания никеля увеличивается область существования у-фазы, аустенитная структура делается устойчивой при достаточном содержании никеля уже при низких температурах. Повышение содержания хрома, наоборот, уменьшает область существования у-фазы. Для получения стали аустенит-ного класса в системе Fe — Сг —Ni, как это видно из диаграммы па рис. 160, достаточно добавки 8% Ni при содержании хрома 18%.

Наибольшее практическое применение нашли хромомаргапцевые стали с содержанием никеля. Достаточно ввести 2% Ni, чтобы получить аустенитную структуру в интервале от 1000— 1200° С в сплаве, содержащем 18% Сг и 0,1% С. При добавлении в сплав 5% Ni аустенитная структура устойчива и при комнатной температуре. Коррозионная стойкость этих сталей несколько ниже, чем сталей типа Х18Н9, особенно в восстановительных и некоторых органических средах.

Оптимальные свойства сталей с 20—23% Сг получают при их одновременном легировании N2 (0,25—0,36%) и № (4—5%); при этом образуется аустенитная структура, близкая к структуре хромоникелевых сталей.

Легирование Ni (или Мп) железохромистых сплавов расширяет у-область; при определенном содержании Ni превращение у-нз. при охлаждении прекращается и в сплавах возникает аустенитная структура.

Травитель 68 [20 мл HNO3; 1 г СиС1а; 65 мл этилового спирта; 15 мл Н2О]. Своеобразие структуры быстрорежущей стали, закаленной с высоких температур, заключается в том, что в одних случаях выявляются границы зерен аустенита, в других — мар-тенситная структура. Это может быть не связано с действием различных реактивов или с влиянием нагрева, а обусловлено образованием поверхностного мартенсита. Как установил Амберг [53], там, где спиртовым раствором азотной кислоты выявляется аустенитная структура, часто — в зависимости от содержания пикриновой кислоты — при более длительном (на 30—60 с) травлении реактивом 67 выявляется мартенситная структура. Не приписывая действию травителя Амберга особой эффективности по сравнению с азотной кислотой, Эдлунд [47] объясняет полученные Амбер-гом результаты тем, что шлиф после полировки подвергали более длительному травлению. При этом, по его мнению, должно было бы образоваться некоторое количество поверхностного мартенсита, который можно было бы выявить с помощью азотной кислоты также четко, как и травителем Амберга.

При содержании в чугуне до 3% никеля получается мартенси-то-аустенитная структура с цементитной эвтектикой, характеризуемая высокой износостойкостью; дальнейшее повышение содержа ния никеля приводит к фиксации при охлаждении аустенита с не^ значительным количеством мартенсита и снижению сопротивления абразивному изнашиванию.

б) точечной (питтинг) (рис. 3, 2в) — в виде отдельных точечных поражений (например, коррозия аустенитной хромоникелевой стали в морской воде);

а — материал стержня проволоки 0 6 из низкоуглеродистой стали (0,15% С); б — проволока 0 6,2 из аустенитной хромоникелевой стали (25 % Сг, 12 % Ni)

АУСТЕНИТНОЙ ХРОМОНИКЕЛЕВОЙ

ВЛИЯНИЕ ИСХОДНОЙ СТРУКТУРЫ НА РАДИАЦИОННОЕ УПРОЧНЕНИЕ АУСТЕНИТНОЙ ХРОМОНИКЕЛЕВОЙ СТАЛИ ОХ18Н10Т /ОС

коррозионное поведение аустенитной хромоникелевой нержавеющей

В работе проводят исследования склонности к МКК аустенитной хромоникелевой стали в исходном состоянии (соетоянии поставки, после ношализапии). после "тювощготошего" натоева ггои темпеоа-

Сочетанием различных марок сталей можно получить материалы со специальными коррозионными свойствами. Например, биметалл «сталь марки 10Х13 + сталь марки 10Х18Н10Т» (при контакте стали марки 10X13 с коррозионной средой) обладает высокой стойкостью в подкисленных растворах хлоридов против сквозной язвенной коррозии. При этом хромистая сталь играет роль долгоживущего протектора для аустенитной хромоникелевой стали.

неск. марок латуни, оронзы, магниевых сплавов, аустенитной хромоникелевой стали, жаропрочных сплавов на Cr—Ni основе экспериментально получено повышение предела усталости с уменьшением зерна. У латуни 70-30, напр., увеличение среднего диаметра зерна с 25 до 100 мк понижает предел усталости примерно на 20 %.

Для исследований были изготовлены эталонные образцы труб из аустенитной хромоникелевой стали с различной величиной зерна диаметром 12—219 мм, толщиной стенки 1—18 мм и длиной 180—200 мм. Образцы с величиной зерна от VIII до V балла подбирали из текущей продукции завода, а образцы труб с более крупнозернистой структурой получали термической обработкой при различных режимах. Образцы выбирали с достаточно однородной структурой металла.

Стойкость против коррозии аустенитной хромоникелевой стали выше, чем стойкость хромистой стали. Сталь хорошо сопротивляется действию холодной фо.сфорной и других слабых неорганических кислот, растворов многих солей и щелочей, органических кислот, влажного воздуха, морской воды, пара и т. д. Сталь плохо сопротивляется действию соляной, серной, плавиковой кислот, хлора, брома, иода, хлорного железа, горячей фосфорной кислоты при концентрации более 50—60%, кипящей муравьиной, щавелевой и технической хромовой кислот, хлорной меди, четырёх- и двухлористого олова и расплавленных едкого кали и соды.

Физические свойства аустенитной хромоникелевой стали (типа Х18Н9)18, 24]