Навигация
4. Хромоникелевые стали
Состав и свойства хромоникелевой стали.
Сталь AISI 304. Базовая аустенитная нержавеющая сталь (аналог 08Х18Н9). Превосходные показатели по свариваемости. При длительном использовании при температуре от 450–850°С в стали может развиваться процесс МКК. Данная сталь является основной сталью для пищевой промышленности.
Сталь AISI 304L. Полный аналог стали AISI 304, но содержание углерода менее 0,03%, что гарантирует минимальную склонность к МКК даже при температуре 450–850°С. Данная сталь является основной сталью для пищевой промышленности.
Сталь AISI 321. Аналог стали 08Х18Н10Т. При достаточно высоком содержании углерода для защиты от МКК применяется легирование титаном. Возможно длительное использование при температуре 700–800°С. Данная сталь активно применяется в машиностроении и нефтехимии.
Сталь AISI 316. Данная сталь содержит 2–3% молибдена, что обеспечивает прекрасную устойчивость против коррозии в агрессивных средах. При критических температурах (порядка 800°С) возникает опасность МКК. Данная сталь является основной сталью для пищевой промышленности.
Сталь AISI 316L. Аналог стали AISI 316, но с добавлением титана, что обеспечивает защиту от МКК даже в диапазоне критических температур 800–850°С. Данная сталь активно применяется в машиностроении и нефтехимии.
Сталь хромоникелевая и хромоникелевая с бором.
Совместное присутствие в стали хрома и никеля придает её наилучший комплекс механических и технологических свойств, в первую очередь высокую прочность, вязкость, прокаливаемость. Однако, из-за дифицитности никеля производство данной стали уменьшается.
Хромоникелевая сталь (марки 12ХН2, 12ХНЗА, 12Х2Н4А, 20ХНЗА, 20Х2Н4А, 20ХН) и хромоникелевая сталь с бором (марка 20ХНР) применяются после цементации, закалки и низкого отпуска для изготовления крупных деталей особо ответственного назначения, испытывающих в процессе эксплуатации значительные ударные нагрузки.
Одновременное легирование хромом и никелем повышает прочность, пластичность и вязкость цементированного слоя и сердцевины.
Высокая прокаливаемость и закаливаемость хромоникелевых сталей позволяет закаливать крупные детали с охлаждением в масле, что снижает вероятность возникновения коробления и закалочных трещин. Бор увеличивает прокаливаемость стали марки 20ХНР.
Хромоникелевая сталь малочувствительная к перегреву при длительной цементации. С целью экономии никеля при изготовлении ответственных деталей небольших размеров производят замену сталей, содержащих 2,75–3,65% никеля (марки 12ХНЗА, 20ХНЗА и др.), более дешевыми сталями марок 20ХН и 20ХНР. Сталь данной группы склонна к отпускной хрупкости, имеет ограниченную свариваемость.
Ряд сталей данной группы применяется и без цементации, после закалки и отпуска.
Хромоникелевая сталь (марки 40ХН, 45ХН, 50ХН, 30ХНЗА) высокой прочности, повышенной вязкости и глубокой прокаливаемости применяется после нормализации, улучшения, закалки и низкого отпуска и поверхностного упрочнения ТВЧ для изготовления крупных особо ответственных деталей, работающих при наличии ударных и вибрационных нагрузок. Сталь марки 30ХНЗА – ограниченно свариваемая, остальные – трудносвариваемые.
Если сталь кроме Cr содержит еще Ni, Mn, Mo, то ее структура из ферритной может измениться на ферритно-аустенитную или даже на чистую аустенитную. Т.е. после охлаждения на воздухе сталь сохраняет аустенитную структуру, которая не меняется ни при каких вариантах термообработки. При содержании Ni>10% сталь становиться аустенитной. Аустенит позволяет получить не только коррозионную стойкость, но так же и высокие технические свойства. Сталь хорошо поддается обработке давлением, сварке, сохраняет свойства до 600–700°С, не охрупчивается, не чувствительна к хладколомкости, но сталь склонна к межкристаллитной коррозии и ее невозможно упрочнять закалкой. Термообработка: закалка + отжиг.
И после сварки и после отжига структура одинаковая, одинаковые свойства. Закалке подвергают тонкостенные изделия простой формы и небольшого размера. Температура и закалки, и отжига одинакова и зависит от состава стали. Если сталь содержит только Cr, Ni, то температура не должна превышать 950–1000°С. Увеличение температуры вызывает резкий рост зерна и снижение характеристик. Охлаждение при закалке должно быть таким, чтобы не попасть в область выделения карбидов Cr. Уменьшение стоимости хромоникелевых сталей можно добиться, если вместо Ni вводить Mn. Для того, чтобы стабилизировать структуру, необходимо, чтобы Cr<15%, Mn>15%. Если условие не выполняется, то мы получаем сталь с неустойчивым структурным состоянием. Для получения стабильной аустенитной структуры Ni заменяют частично (10Х14Г14Н4Т, 20Х13Н4г9). Термообработка принципиально не отличается от термообработки хромоникелевых сталей. Такой недостаток хромоникелевых сталей, как склонность к росту зерна, можно устранить, используя для сварных деталей стали ферритно-аустенитного класса (15Х22Н5М5Т) или аустенитно-мартенситного класса (08Х15Н5Д2Т). Стали аустенитно-мартенситного класса обладают повышенной твердостью. Чисто аустенитные стали склонны к коррозии под напряжением. Даже самые лучшие аустенитные стали оказываются недостаточно стойкими при контакте с кислотами. Поэтому разработаны коррозийно-стойкие сплавы: Fe – Ni – Cr (04ХН40МДТЮ). Ni – Cr (ХН45В). Ni – Мо (Н70МФ). Cr – Ni – Мо (ХН65МВ).
Похожие работы
... Тип инструмента Рекомендуемые режимы предварительной термической обработке Отжиг Высокий отпуск Нормализация Рычаг 800-820 680-700 850-870 Твердость материала после отжига HB =241 МПа 2.8. Механические характеристики сталь 30ХРА ГОСТ 4543-71. Состояние Сигма-В, МПа Сигма-Т, МПа Кси, % Дельта, % HB Закалка 880 гр (вода), Отпуск 180 гр (возд) 1600 1300 ...
... злочину, норми кримінального закону, що визначають конкретні склади злочинів. Криміналістична характеристика злочинів не може претендувати на таку роль. 1. Елементи криміналістичної характеристики окремих видів злочинів Криміналістична характеристика злочинів, як було сказано, включає в себе елементи, які знаходяться поза межами кримінально-правової, кримінологічної та інших видів ...
... и строим эпюры (рис.4,в и рис.5,в) 1 вариант: φ0 = φА = 0 мрад мрад мрад 2 вариант: φ0 = φВ = 0 мрад мрад мрад 3 Процедура создания стержней 3.1 Создание стальной балки Спроектировать стальную балку (рис. 6,а) в 5 вариантах поперечного сечения: круглого, прямоугольного (h/b=2), двутаврового, из швеллеров и уголков, приняв допускаемое напряжение ...
... затяжки болтовых соединений, работающих в условиях высоких температур. Рис. 14 Вид диаграмм релаксации, дающих зависимость напряжения от времени, представлен на рис. 14. Основными механическими характеристиками материала в условиях ползучести являются предел длительной прочности и предел ползучести. Пределом длительной прочности называется отношение нагрузки, при которой происходит ...
0 комментариев