главная
рейтинг
проектирование
строительные материалы и работы
инструменты и оборудование
прайс-листы
объявления
статьи
форум
медиа
каталог
новостройки
Статьи в BAU.ua
рубрики > Вопрос специалисту ОВВК (ОТОПЛЕНИЕ. ВОДОСНАБЖЕНИЕ. ВЕНТИЛЯЦИЯ кондиционеры.) Журнал > №4 2004
Как выбрать нержавеющую сталь требуемой жаропрочности и коррозионной стойкости?
Нержавеющие стали относятся к наиболее перспективным
конструкционным материалам.
Однако при использовании их замечательных свойств
надо иметь в виду, что при технологической обработке их «поведение»
весьма отличается от простых углеродистых сталей. Это объясняется
особенностями их метастабильной аустенитной структуры, использование
свойств которой доступно лишь опытным специалистам.
Жаропрочность и химическая стойкость нержавеющих сталей достигается за
счет введения в сталь хрома. Чем больше хрома в стали, тем выше ее сопротивляемость
окислению. При 13% и выше хром образует сплошную тонкую прочную пленку
окислов, защищающую сталь от коррозии.
Наиболее типичная сталь Х18Н9 (ЭЯ1), содержащая 0,005-0,15% С, 8-11% Ni
и 18% Cr, в кованом виде имеет аустенитную или аустенитно-карбидную структуру
и обладает пределом прочности около до 80 кг/мм2, удлинением около 20%
и сопротивлением удара около 10 кгм/см2. После закалки 1050-11500 с охлаждением
на воздухе или в воде sв в падает до 60 кг/мм2, зато удлинение возрастает
до 45-50% и сопротивление удара значительно увеличивается. Закалка дает
чисто аустенитную немагнитную структуру.
Последующий нагрев стали Х18Н9 до температуры выше 6000, а также холодная
механическая обработка аустенитной стали приводит к частичному распаду
аустенита, сталь приобретает магнитность. Указанный нагрев вызывает выделение
хромовых карбидов, они делают близлежащие зоны металла малохромистыми
и потому коррозионно малостойкими.
Так как выделение карбидов идет в основном по границе зерен, то сталь
приобретает склонность к интеркристаллической коррозии. Сильно прокорродированная
сталь делается совершенно хрупкой, ломается при изгибе и теряет обычный
металлический звук при ударе. Этим объясняется и «ножевая» коррозия вблизи
сварочных швов.
Для предупреждения склонности к интеркристаллической коррозии к нержавеющей
стали добавляют небольшое количество титана, ниобия. Эти элементы, образуя
более прочные карбиды TiC, NbC, чем хром и железо, связывают углерод,
оставляют весь хром в растворе и тем самым устраняют интеркристаллическую
коррозию.
Нержавеющие стали хорошо сопротивляются действию органических, слабых
минеральных кислот, а также азотной кислоты. Серная и соляная кислоты
растворяют эти стали. Из всех нержавеющих сталей наиболее стойкими является
хромоникелевые чисто аустенитные стали следующих марок: 08Х18Н10 (аналог
- AISI 304), 12Х18Н10Т (AISI 321), 12Х17 (AISI 430), прокат и другие изделия
из которых широко представлены на рынке Украины киевским предприятием
ООО «Агродизель».
Для многих целей достаточной жаропрочностью обладает сталь Х18Н9Т. Такая
сталь (имеющая при комнатной температуре sв=60 кг/мм2) при 6500 выдерживает
тысячечасовую нагрузку около 10 кг/мм2 и при 7000 – сточасовую нагрузку
10 кг/мм2. При 8000 эта сталь выдерживает 100 час. под напряжением в 5
кг/мм2. Аустенитная сталь Х14Н14В с 2% W, 0.4% Мо и 0,4% С еще боле жаропрочна
и выдерживает при 7000 - 100 часов под напряжением в 12 кг/мм2 и при 8000
- 100 часов под напряжением в 6-7 кг/мм2.
Очень высокими значениями прочности при высоких температурах обладает
аустенитная сталь Х16Н25М6 (при 0,1% С и 0,4% N), выдерживающая при 7000
100 часов при 20 кг/мм2 и при 8000 100 часов при 8 кг/мм2.
Во всех жаропрочных аустенитных сталях, помимо аустенита, имеется какая-нибудь
упрочняющая фаза – карбиды титана, хрома, вольфрама или вольфрамиды и
молибдениды схелеза и т. п. Заметно повышает прочность стали молибден
в количестве нескольких десятых долей процента вследствие общего измельчения
структуры и выделения дисперсных частиц карбида молибдена. Эти стали применяются
для котельных труб.
Возможность распада аустенита, с одной стороны, и выпадения карбидов, с
другой, делают процессы термообработки нержавеющей стали достаточно сложными.
В сталях, содержащих более 18% Сr, помимо карбидов, может выделяться богатая
хромом s-фаза, вызывающая хрупкость стали.
Дорошенко В.С., к.т.н.,
ООО «Агродизель»
Литература: акад. А.А. Бочвар, «Металловедение»
ОВВК (ОТОПЛЕНИЕ. ВОДОСНАБЖЕНИЕ. ВЕНТИЛЯЦИЯ кондиционеры.) Журнал
участникам:
вход регистрация реклама в BAU.ua
об издании