Характеристики механических свойств и режимы термической обработки хромистых коррозионностойких сталей мартенситного, мартенситно-ферритного и ферритного классов

Сталь	Режим термической обработки, температура (°С), среда охлаждения	σВ	σ0,2	δ5		ψ	КСU, Дж/см2
		МПа			%
		Не менее
08Х13	Закалка,1000–1050, масло; отпуск, 700–800, масло	600	420	20		60	100
12Х13	Закалка,1000–1050, воздух или масло; отпуск, 700–900,воздух, масло или вода	600	420	20		60	90
20Х13	Закалка,1000–1050, воздух или масло; отпуск, 660–770, воздух, масло или вода	660	450	16		55	80
30Х13	Закалка 950–1020, масло; отпуск, 200–300, воздух или масло	Твердость HRCЭ ≥ 48
40Х13	Закалка, 1000–1050, масло; отпуск, 200–300, воздух или масло	Твердость HRC ≥ 50
14Х17Н2	Закалка, 975–1040, масло; отпуск, 275–350, воздух	1100	850	10		30	50
	Закалка, 975–1040, масло; отпуск, 500–530, воздух	1200	900	12		62	40
20Х17Н2	Закалка, 975–1050, масло; обработка холодом, –70, отпуск, 275–350, воздух	1500	1250	7		–	30
95Х18	Закалка, 1000–1050, масло; отпуск, 200–300, воздух или масло	Твердость HRC ≥ 55
09Х16Н4Б	Закалка, 1030–1050, воздух или масло; отпуск, 600–620, воздух	1200	900	8		40	60
	Закалка, 970–980, воздух или масло; отпуск, 300–370, воздух	Высокая стойкость против коррозии
12Х17	Отжиг, 760–780, воздух или вода	400	250	20		50	–
08Х17Т	Отжиг, 760–780, воздух	500	300	20		45	–
15Х25Т 15Х28	Отжиг, 680–770, воздух или вода; без термической обработки	450	300	20		45	–

Эти стали применяют в различных отраслях промышленности: для клапанов гидравлических прессов, турбин, лопаток, арматуры крекинг-установок, карбюраторных игл, шарикоподшипников и втулок для нефтяного оборудования, режущего, мерительного и хирургического инструмента, оборудования заводов пищевой и легкой промышленности, предметов домашнего обихода и кухонной утвари и др.

Широкое практическое применение получили следующие хромистые коррозионностойкие стали:

1) Хромистые стали мартенситного класса 20Х13, 30Х13, 40Х13. В этих сталях содержится ~ 13 % Cr, что соответствует минимальному его содержанию, обеспечивающему повышенную коррозионную стойкость. Эти стали применяют преимущественно в термически обработанном состоянии, часто с тщательно шлифованной, а иногда и полированной поверхностью.

Структура и свойства этих сталей в значительной степени зависят от содержания в них углерода: с понижением содержания углерода в этих сталях появляется структурно свободный феррит, ухудшающий механические свойства, и они переходят из мартенситного в мартенситно-ферритный (сталь 12Х13) и даже чисто ферритный (сталь 08Х13) классы; коррозионная стойкость их при этом несколько повышается. С повышением содержания углерода снижается коррозионная стойкость, увеличивается твердость, но возрастает хрупкость.

2) Хромоникелевая сталь 20Х17Н2 мартенситного класса, имеет более высокие механические свойства и коррозионную стойкость, чем у 13%-ных хромистых сталей; эта сталь хорошо поддается горячей и холодной штамповке, обрабатывается резанием, сваривается всеми видами сварки; твердость поверхностного слоя изделий из стали 20Х17Н2 при необходимости можно повысить до HRC_Э 58–60 путем газового цианирования или цементации.

3) 17%-ные хромистые стали ферритного класса 12Х17 и 08Х17Т применяются в отожженном состоянии; у этих сталей удовлетворительная пластичность в горячем и в холодном состоянии; однако вследствие пониженной пластичности сварных соединений, связанной с ростом зерна в зонах, прилегающих к сварному шву, в результате воздействия высоких температур при сварке и пониженной коррозионной стойкости зон, расположенных вблизи сварных швов, изделия из этих сталей изготовляют преимущественно без применения сварки; введение в 17%-ную хромистую сталь Ti, связывающего углерод в карбиды (TiC), способствует повышению сопротивляемости межкристаллитной коррозии (сталь 08Х17Т).

4) Высокохромистые стали ферритного класса 15Х25Т, 15Х28Т обладают высокой стойкостью в сильно-агрессивных средах; ввиду повышенной склонности этих сталей к росту зерна необходимо, чтобы начало прокатки было при температуре не выше 1000…1020 °С и чтобы скорость сварки и охлаждения сварного шва и околошовной зоны была по возможности высокой; соблюдение этих условий также способствует повышению стойкости сталей к межкристаллитной коррозии.

Высокохромистые стали при нагреве в интервале температур 400–500 °С склонны к охрупчиванию, которое проявляется в снижении ударной вязкости, относительного удлинения и в росте твердости.