Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Desktop_1 / korotich.doc
Скачиваний:
830
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
6.11 Mб
Скачать

Ферритные стали

Ферритные стали 08Х18, 12Х17, 15Х25Т и др. имеют низкое содержание углерода (до 0,15 %) и большое количество хрома (от 1718 до 30 %). Кроме того, в них могут присутствовать сильные карбидообразующие и нитридообразующие элементы: титан, ниобий, реже – ванадий, а также молибден.

Эти стали имеют высокую коррозионную стойкость в азотной кислоте, водных растворах аммиака, смеси азотной, фосфорной и фтористоводородной кислот, горячих растворах щелочей. Они обладают наибольшей прочностью при коррозии под напряжением. Коррозионная стойкость этих сталей тем больше, чем больше в них хрома и меньше углерода и азота, т. к. присутствие последних увеличивает склонность к межкристаллитной коррозии (МКК), высокой коррозионной стойкостью обладают супперферриты типа 015Х18М2Б (0,015 %С).

Применяются ферритные стали для изготовления оборудования заводов пищевой и лёгкой промышленности, консервных заводов, предметов домашнего обихода и кухонной утвари, теплообменного оборудования в энергомашиностроении.

Недостатками сталей ферритного класса являются:

  1. Склонность к сильному росту зерна при температурах выше 870 С В связи с отсутствием полиморфного превращения рост ферритного зерна – необратимое явление. Крупнозернистые стали более склонны к МКК.

  2. 475 – градусная хрупкость. Развивается после нагрева и выдержки при температурах 350540С. Считают, что это связано с образованием в приграничных участках зёрен зон упорядоченного α/– твёрдого раствора. а при длительных выдержках – с расслоением твёрдого раствора на упорядоченные α/ и неупорядоченные α участки по всему объёму зёрен. Области высокохромистой α/ фазы препятствуют перемещению дислокаций. Для устранения 475 - градусной хрупкости сталь следует кратковременно нагреть при температуре, превышающей область развития хрупкости, т. е. более 550С, и быстро охладить в интервале температур 540350С, где развивается этот вид хрупкости.

  3. Хрупкость вследствие выделения из α-твёрдого раствора -фазы (сигматизация) в интервале температур 550-850С при длительной выдержке.

-фаза – интерметаллидное соединение FeCr(содержит 45% Сr). Эта фаза отличается высокой твёрдостью и хрупкостью. Выделение-фазы обедняет твёрдый раствор хромом и снижает коррозионную стойкость стали. В связи с этим-фаза является вредной фазой и её нужно избегать. Холодная пластическая деформация способствует выделению-фазы. Для устранения-фазы нужно сталь нагреть до 870950С с выдержкой 1 час. а затем охладить в воде, чтобы исключить попадание в опасный интервал.

4. Склонность к МКК. МКК связана с обеднением приграничных районов хромом при выделении карбидов и карбонитридов хрома по границам зёрен. Мелкозернистые стали менее склонны к МКК, т.к. у них больше протяжённость границ и меньше карбидов и карбонитридов типа (FeCr)23(CN)6приходится на единицу поверхности. Уменьшается и доля вредных примесей P, Sb, Pв.

Для борьбы с МКК снижают содержание углерода и азота в твёрдом растворе до 0,0100,015 %С, вводят в сталь сильные карбидообразующие элементы Тi и Nb, которые связывают С и N в карбиды и карбонитриды Nb(CN);Ti(CN), аCrостаётся в твёрдом растворе и обеспечивает требуемую коррозионную стойкость.

При термической обработке необходимо учитывать опасные температурные интервалы, в которых происходит охрупчивание, и избегать нагрева в этих интервалах. Существует два вида термообработки ферритных хромистых сталей (рисунок 5.2).

рисунок 5.2Схема термической обработки хромистых ферритных сталей.

Первый вид термообработки – стабилизирующий отжиг при 560800С с учётом временных характеристик τminи τ475min, охлаждение на воздухе. Отжиг ставит целью: 1) уменьшение внутренних напряжений; 2) борьбу с 475- хрупкостью; 3) уменьшение склонности с МКК, т. к. при отжиге происходит коагуляция карбидов хрома и их частичное растворение, а также выравнивание состава феррита по хрому и ликвидация обеднённых хромом участков за счёт диффузионных процессов.

Второй вид обработки – закалка с нагревом в интервале 870-950 С в течение 1 часа с охлаждением в воде. Такая обработка: 1) устраняет хрупкость при выделении-фазы, т. к. при нагреве-фаза растворяется, а при быстром охлаждении не успевает выделиться; 2) уменьшает склонность к МКК за счёт частичного растворения карбидов хрома и перевода углерода в специальные карбиды титана и ниобия.

Соседние файлы в папке Desktop_1