Коррозоинностойкие стали.
Поверхностное разрушение металла под действием внешней среды называется коррозией. Введение в сталь >12% Cr скачкообразно придает ей коррозионную стойкость. Рис. 66.
Рис. 66. Потенциал железохромистых сплавов.
Сплавы, содержащие менее 12 % Cr, практические столь же подвержены коррозии, как и простое железо. Сплавы, содержащие более 12 % Cr, ведут себя как благородные металлы (Au, Pt и т.п.), обладая положительным потенциалом, они не ржавеют и не окисляются на воздухе, в воде, в ряде кислот, солей и щелочей.
Коррозионно стойкие стали разделяют на:
- хромистые стали. Они применяются трех типов: с 3, 17 и 27 % Cr. В зависимости от состава принадлежат к ферритному, мартенситно - ферритному и мартенситному классам. Стали типа Х13 применяются для бытовых назначений и в технике (лопатки гидро турбин, лопатки паровых турбин). Стали с низким содержанием углерода (087Х13, 20Х13) пластичны, из них штампуют детали. Стали 20Х13 и 40Х13 обладают высокой твердостью и повышенной прочностью. Стали с 17 % Cr обладаут более высокой коррозионной стойкостью. Их можно применять как жаростойкие до 900 С. Присадка к ним Ni приводит к появлению превращения, протекающего не до конца, но дающего заметное упрочнение (сталь Х17Н2 - является высокопрочной). Стали с 25 - 28 % Cr применяются для деталей печей (муфели, чехлы термопар, реторты) при 1050 - 1100 С. Хромистые стали при определенных нагревах (450 и 700 С) чувствительны к охрупчиванию. Оно устранимо, если в стали менее 0.005% углерода. Такие стали называют суперферритами.
- хромоникелевые стали. Введение достаточного количества никеля в 18% хромистую сталь делает ее аустенитной, что обеспечивает лучшее механические свойства, меньшую склонность к росту зерна, а также более коррозионностойкой и не хладоломкой. Наибольшее распространение получили стали состава 18% Cr : 10% Ni. По структуре хромоникелевые стали делятся на:
- аустенитные стали с устойчивым аустенитом (12Х18Н10, 04Х18Н10, 17Х18Н9);
- аустенитно - мартенситные стали (возможно образование мартенсита при охлаждении на
воздухе или при обработке холодом или при пластической деформации) (08Х15Н8Ю),
- аустенито - ферритные стали, здесь аустенит может быть устойчивым и неустойчивым (08Х22Н6Т, 12Х22Н5Т, 08Х21Н6М2Т).
В аустенитных сталях происходит выделение карбидов, что в неблагоприятных случаях может приводить к появлению межкристаллитной коррозии. Аустенитные стали также склонны к так называемой коррозии под напряжением. (На поверхности образца, находящегося под нагрузкой в коррозионной среде и имеющего внутренние остаточные напряжения образуются тонкие трещины, проходящие по телу зерна). Сохранение высоких антикоррозионных свойств достигают соблюдением режима ТО. Для аустенитных ( и аустенитно - ферритных )сталей ТО - закалка в воду от 1050 -1100 С, для аустенитно - мартенситных - требуется дополнительная обработка холодом для перевода остаточного аустенита в мартенсит и последующий отпуск для дисперсионного твердения в а - фазе.
Для работы при низких отрицательных температурах применяют криогенные стали и сплавы (до 5 К), одновременно являющиеся коррозионностойкими (аустенитные). Здесь наибольшее распространение получили марки сталей: 12Х18Н10, 12Х18Н20, 12Х13АГ19.