160. Классификация спецсталей по основным признакам.

Спецстали и сплавы можно классифицировать:

1. По основе спецстали делятся на две большие группы: а) спецстали на железоникелевой основе; б) спецстали на никелевой основе.

К железоникелевым относят спецстали, структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в железоникелевой основе. Суммарное содержание никеля и железа в них превышает 65 % при отношении Ni : Fe1 : 1,5. К никелевым относят спецстали, структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в никелевой основе. Содержание в них никеля не менее 55 %.

2. По свойствам:

а) коррозионностойкие стали и сплавы, способные сопротивляться электрохимической и химической коррозии (атмосферной, щелочной, кислотной и др.). Стали, содержащие до 15 % хрома, стойкие против атмосферной коррозии, а стали и сплавы, содержащие более 16 % хрома относятся к кислотостойким сталям.

б) жаропрочные стали и сплавы, сохраняющие прочность при повышенных температурах 580-800°С (в нагруженном состоянии изделия из этих сплавов работают определенное время). К ним относятся следующие стали: 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 10Х23Н18, 12Х25Н16 и др.

в) жаростойкие стали и сплавы, стойкие против окисления в газовых средах при высоких температурах 550-1100°С. К ним относятся следующие стали: 12Х17, 15Х28, 15Х25Т и др. Детали из жаропрочных сталей работают в ненагруженном или слабо нагруженном состоянии.

3. В зависимости от структуры высоколегированные стали подразделяются на классы:

- мартенситный - стали с основной мартенситной структурой. 20Х13, 30Х13

- мартенсито- ферритный - стали, содержащие в структуре кроме мартенсита не менее 10 % феррита. Например, 12Х13, 14Х17Н2.

- ферритный - стали, имеющие структуру феррита. 08Х13, 08Х17Т.

- аустенито- мартенситный стали, имеющие структуру аустенита и мартенсита, количество которых можно изменять в широких пределах. 07Х16Н6, 09Х15Н8Ю.

- аустенито- ферритный - стали, имеющие структуру аустенита и феррита (феррита

более 10 %). Х20Н14С2, 08Х22Н6Т.

- аустенитный - стали, имеющие структуру аустенита. 12Х18Н9, 08Х18Н10.

Разделение сталей на классы по структурным признакам является условным и произведено в зависимости от основной структуры, полученной при охлаждении стали на воздухе после высокотемпературного нагрева.

4. По системе легирования высоколегированные стали делят на 13 групп:

а) на хромистые 15Х; б) на хромоникелевые 20ХН; в) хромоникельмарганцовистые 20ХНГ; г) хромомарганцовистые 18ХГ;

5. По системе упрочнения: а) карбидное; б) боридное; в) интерметаллидное.

Стали и сплавы, легированные углеродом (0,21,0 %), имеют карбидное упрочнение. Этот тип упрочнения характерен для жаропрочных и жаростойких сталей. Достигается такое упрочнение при выдержке стали в интервале температур 600 - 650°С, в результате которой образуются сложные карбиды Fe,W, Cr, Nb типа Me₂₃C₆, Me₆C, Me₂C.

Упрочнение аустенито-боридных сталей достигается в результате образования боридов железа, хрома, молибдена, вольфрама.

Никельсодержащие стали, легированные титаном 1,03,5 % и алюминием до 6 %, упрочняются вследствие образования в них при температуре 650-850°С мелкодисперсных частиц – интерметаллидов типа Ni₃(Al, Ti), (Ni, Fe)₂Ti.

Стали и сплавы в большинстве случаев содержат несколько легирующих элементов, поэтому упрочнение их обычно комплексное: карбидное (основное) и интерметаллидное.

Общим отличительным признаком для большинства спецсталей является их пониженный коэффициент теплопроводности, по сравнению с углеродистыми сталями, большой коэффициент линейного расширения, а также значительная линейная усадка и высокое удельное сопротивление.