44 Геометричний фактор як основний критерій вибирання легувальних елементів для сталей

Основним критерієм при вибиранні елементів, які здатні утворювати тверді розчини з залізом, є так званий геометричний фактор.

Атомні діаметри α-Fe та γ-Fe відповідно дорівнюють 0.286 і 0.364нм. Середнє значення складає 0.325нм. Геометричний фактор повинен складати не більше 15% тобто у данному випадку 0.048.Отже для утворення твердих розчинів атомні діаметри легувальних елементів повинні мати розміри від 0.238 до 0.412нм.

Цим вимогам відповідають Al, Si, Ti, Cr, V, Mn, Co, Ni, Cu, Mo, W та ін. Винятком є вуглець та азот, які мають несприятливі атомні діаметри, але утворюють з γ-Fe широкі області твердих розчинів – і обмежені з α-Fe . Навпаки, золото та срібло, які мають вимогливий геометричний фактор, не утворюють твердих розчинів ні з α-Fe ні з γ-Fe.

Отже знання параметра геометричного фактора не дає підстави для ефективного використання того або іншого легувального елемента.

45 Хромисті сталі: різновиди, властивості, характеристика, галузі використання.

Хромисті сталі широко використовують в різних галузях промисловості як неіржавкий, корозійностійкий і окалиностійкий матеріал.

У залежності від вмісту в хромистих сталях хрому і вуглецю їх розділяють на такі групи:

- сталі з фазовим перетворенням, наприклад, сталь 20Ч13Л;

- сталі без фазових перетворень, переважно феритної будови, наприклад 15Ч25ТЛ;

- сталі проміжної будови, так звані напівферитні, у яких частина кристалів внаслідок лікваційних процесів має низький вміст вуглецю та високий – хрому, інша частина навпаки має високий вміст хрому, і малий – вуглецю.

- за умов високого вмісту вуглецю і хрому сталі носять назву карбідних або ледебуритних. До таких сталей відносять, наприклад, 185Х28Л, 250Ч34Л.

Використовують різні класифікації корозійностійких сталей. В залежності від хімічного складу сталі розділяють на класи за основним слкдовим елементом: хромисті, хромонікелеві, хромоалюмінієві, хромонікельмолібденові та ін.

Виливки із хромистих сталей мають низькі механічні властивості, а тому їх не можна використовувати для виготовлення деталей, які працюють в умовах навантажень: їх можна використовувати тільки у тих випадках, коли від них вимагається висока жаростійкість в газових середовищах, особливо таких, вмістять сірчані сполуки.

Хромисті сталі з невисоким вмістом хрому (до2%) відносять до конструкційних сталей, які мають кращі пластичні властивості у порівнянні з вуглецевими при однакових значеннях тимчасового опору розривання.

Виливки із середньолегованих хромистих сталей використовують не тільки як деталі різних машин, механізмів та конструкцій, але і такі, що мають спеціальні властивості.

Хромиста сталь, до складу якої входить 5%Cr, відзначається високою стійкістю проти дії водню та сірчистого газу при температурі до500…600ºC, а також має високий опір корозії у морській воді в інтервалі температур від 0 до 400ºC.

Перевагою таких сталей є мінімальний коефіцієнт лінійного розширення, а тому їх використовують для виготовлення литих деталей двигунів суден різного класу.

Для поєднання високих показників міцності і пластичності максимальний вміст вуглецю у цій групі сталей не повинен перевищувати 0.25%.

Окремий клас представляють високохромисті сталі із спеціальними властивостями.

Фізичні і технологічні властивості цих сталей обумовлюються двома важливими властивостями хрому:

-обмежування області γ-заліза;

-високою схильністю до утворення спеціальних карбідів.