Аустенитную структуру

В зависимости от химического состава и структуры коррозионно-стойкие стали могут быть: мартенситного, мартенситно-ферритного, ферритного, аустенитно-ферритного, аустенитно-мартенситного и aye* тенитного классов (рис. 15.6).

Стали аустенитно-мартенситного класса

Хромоникелевые стали в зависимости от состава и структуры подразделяются на стали аустенитного, аустенитно-мартенситного и аустенитно-ферритного классов. На рис. 49 приведена диаграмма Шеффлера, позволяющая определять структуру стали в зависимости от ее состава.

Стали аустенитно-мартенситного класса обладают более высокой прочностью. Упрочняются закалкой от 975 °С, а для перевода .большей части аустенита в мартенсит подвергают обработке холодом в интервале температур от минус 50 °С. После этого проводится отпуск при 450...500 °С; при этом из мартенсита выделяются частицы иитерметаллидов типа Ni3Al.

Исследование межкристаллитной коррозии. Существуют испытания, на основании которых можно определять склонность сплавов к межкристаллитной коррозии. Особенно часто определяют склонность к межкристаллитной коррозии нержавеющих сталей аустенитного, аустенитно-мартенситного и аустенит-но-ферритного классов. Методы испытаний проката, поковок, труб, проволоки, литья, сварных соединений, изготовленных из сталей этих классов, а также двухслойных сталей и биметаллических труб с плакирующим или основным слоем из этих сталей предусмотрены ГОСТ 6032—75.

Свойства легированных сталей в рабочих условиях определяются содержащимися в них углеродом и другими элементами, специально введенными в состав. Различают три группы легированных сталей: низколегированные с суммарным содержанием легирующих добавок менее 2,5 %; среднелегированные с 2,5— 10 % легирующих элементов и высоколегированные с содержанием легирующих элементов более 10 %. В зависимости от микроструктуры различают стали перлитного, мартенситного, мар-тенситно-ферритного, ферритного, аустенитно-мартенситного, аустенитно-ферритного и аустенитного классов. В котлостроении применяют стали двух классов: перлитного и аустенитного.

Свойства легированных сталей в рабочих условиях определяются содержащимися в них углеродом и другими элементами, специально введенными в состав. Различают три группы легированных сталей: низколегированные с суммарным содержанием легирующих добавок менее 2,5 %; среднелегированные с 2,5— 10 % легирующих элементов и высоколегированные с содержанием легирующих элементов более 10 %. В зависимости от микроструктуры различают стали перлитного, мартенситного, мар-тенситно-ферритного, ферритного, ' аустенитно-мартенситного, аустенитно-ферритного и аустенитного классов. В котлостроении применяют стали двух классов: перлитного и аустенитного.

Лит.: Пот а к Я. М., Сачков В. В., Попова Л. С., Высокопрочные нержавеющие стали переходного аустенитно-мартенситного класса, «Металловедение и термическая обработка металлов», 1960, № 5. Я. М. Потак.

Нержавеющие кислотоупорные и жаропрочные стали аусте-нитного класса и переходного аустенитно-мартенситного класса (Crl8; Ni > 9)

Стабильность аустенита зависит от концентрации углерода ': в стали и степени ее легированности. Стабильность аустенита ! " тем выше, чем ниже положение точек Мн и Мк. Нестабильный 1 аустенит свойственен не только высоколегированным сталям ? и сплавам. Так, например, при соответствующей термической или К химико-термической обработке Он может быть получен и в рабочих I слоях цементованных деталей, изготовленных из низколегирован-[• ных конструкционных сталей типа 20ХГЯР, 25ХМ, ЗОХГТ и др. Г Стали со структурой нестабильного аустенита могут эффек-, *- тивно сопротивляться изнашиванию (рис. 3). Износостойкость , высокоуглеродистых сталей, легированных никелем (в предела-х от 0 до 16,4%), марганцем (до 17,9%) и хромом (11,6%) определя-f:' лась при изнашивании образцов на машине Шкода—Савина и на С центробежной машине с прослойкой песка. -?; Разные условия изнашивания на этих установках привели ]• к существенным различиям в результатах испытаний. Изнашива-;, ние образцов на мшине Шкода—Савина сопровождается повы-шенным давлением изнашивающего диска на испытуемый образец^ j что создает условия для протекания аустенитно-мартенситного

III Нержавеющие кислотоупорные и жаропрочные стали аустенит-ного класса и переходного аустенитно-мартенситного класса (Сг 18; Ni>9)

Наиболее широко для сварки этих сталей применяют аусте-нитные сварочные материалы. В большинстве случаев в шве стремятся получить высоколегированную аустенитную хромоникеле-вую или хромоникелемарганцовистую сталь. Такой металл обладает высокой пластичностью и не претерпевает полиморфных превращений, т. е. сохраняет аустенитную структуру во всем диапазоне температур, вследствие этого растворимость водорода в шве с понижением температуры изменяется незначительно, а проницаемость его мала. Для механизированной сварки и изготовления стержней электродов в ГОСТ 2246—70 предусмотрены проволоки марок Св-08Х20Н9Г7Т и Св-08Х21Н10Г6, а в ГОСТ 10052—75 электроды типа ЭА-1Г6 и др. Электродные покрытия применяются вида Ф, а для механизированной сварки — основные флюсы, например 48-ОФ-6.

Рассмотрим фазовые области для одной из таких систем (штриховая линия на рис. 139) при содержании 0,05% С. При очень медленном охлаждении и затвердевании (точка 1 на линии ликвидус) из расплава вначале начинают выпадать кристаллы хро-мопикелевого феррита, имеющего решетку б-железа, а по мере охлаждения — и кристаллы хромоникелевого аустенита, имеющего решетку у-железа. После затвердевания всего расплава (температура ниже точки 2 на линии солидус) сталь имеет аусте-нитно-ферритную структуру. При дальнейшем охлаждении в точке 3 происходит превращение б —>• у, и сталь приобретает аустенитную структуру.

ленном охлаждении при комнатной температуре имеет аустенитную структуру со вторичными карбидами и ферритом.

При сварке перлитных сталей с аустснитпыми всегда следует применять аустенитные сварочные материалы, обеспечивающие получение наплавленного металла с таким запасом аустенитности, чтобы с учетом расплавления и участия в формировании шва низколегированной составляющей (перлитной стали) обеспечить •в высоколегированном шве аустенитную структуру. Приблизительно необходимый состав наплавленного металла для получения шва7 обладающего такой структурой, может быть определен по

В углеродистых и низколегированных сталях (СтЗ, 10ХСНД и т. п.) трещин мало и размеры их невелики, a в сталях, имеющих аустенитную структуру, в частности типа 18-8, количество и размеры трещин резко возрастают. Для сталей типа 18-8 эффективным барьером для упомянутых трещин является введение ферритной фазы. При содержании феррита свыше 30% в стали типа 18-8 проникновение меди в сталь не наблюдается; ото объясняется тем, что феррит не смачивается медью и проникновения меди в микропадрывы не происходит.

Некоторые легирующие элементы снижают точку мартенсит-ного превращения, и поэтому в некоторых легированных сталях, содержащих достаточное количество углерода и легирующих элементов, точка Мн расположена ниже 0°С и закалкой можно получить чистую аустенитную структуру (см. гл. XIV, п. 6). Из этого следует, что температура образования мартенсита зависит в основном от состава стали (состава аустенита).

Поэтому, когда образуется при испытании мартенсит, кривые ов и Оо,2 расходятся (рис. 367,о), и соотношение Сто.г/Фв уменьшается. Сталь Х18АГ19 не содержит никеля и несмотря на аустенитную структуру в ней при температурах ниже (—80) — (—100)°С появляется в изломе хрупкая составляющая. В этом случае пластичность снижается, предел текучести при снижении тегпературы быстро повышается, кривые Сто,2/о"в сближаются (рис. 367,в) и отношение 0,!/Оо,2 становится больше 0,5, достигая 1.

При дуговой сварке для предупреждения межкристаллитной коррозии сварных соединений рекомендуются сварка на малых погонных энергиях (q/u, Дж/см) с применением теплоотводящих медных подкладок в целях получения жестких термических циклов и уменьшения времени пребывания металла при высоких температурах; термическая обработка после сварки: нагрев до температуры 1100 °С и закалка в воду. При нагреве происходит растворение карбидов, а закалка фиксирует чисто аустенитную структуру.

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.

Сплавы, содержащие до 2,14 % С, называют сталью, а более 2,14 % С, чугуном. Принятое разграничение между сталью и чугуном совпадает с предельной растворимостью углерода в аустените. Стали после затвердевания не содержат хрупкой структурной составляющей — ледебурита и при высоком нагреве имеют только аустенитную структуру, обладающую высокой пластичностью. Поэтому стали легко деформируются при нормальных и повышенных температурах, т. е. являются в отличие от чугуна ковкими сплавами.

Выбор температуры закалки. Доэвтектоидные стали нагревают до температуры на 30—50 °С выше точки Лса (рис. 128, а). В этом случае сталь с исходной структурой перлит -f- феррит при нагреве приобретает аустенитную структуру, которая при последующем охлаждении со скоростью выше критической превращается в мартенсит.

Рекомендуем ознакомиться:

Ацетилено кислородное

Азотирование азотирование

Азотированию подвергают

Азотсодержащих соединений

Ацетобутират целлюлозы

Аддитивной постоянной

Адгезионной способностью

Адгезионно когезионные

Адиабатическое расширение

Адиабатное расширение

Администрация предприятия

Меню:

Главная страница Термины