Коррозионно-стойкие хромо-никелевые стали

12Х18Н9, 17Х18Н9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Н12Б и др.

Содержат не менее 13% хрома, что обеспечивает образование на поверхности металла пассивирующей защитной пленки. Стали принадлежит к аустенитному классу, термообработкой не упрочняется. Для обеспечения высокой коррозионной стойкости в стали создают однофазную аустенитную структуру. Для этого стали закаливают с температур 1000÷1050 °С в воде (или на воздухе для тонких сечений толщиной 5÷10 мм). После закалки механические свойства характеризуются максимальной пластичностью и вязкостью, невысокой прочностью и твердостью. Для предупреждения межкристаллитной коррозии аустенитные стали дополнительно легируюттитаноминиобием: каждый элемент связывает углерод в прочный карбидМеСи для образования карбидаCr₂₃С₆углерода не остается. Стали, содержащие титан и ниобий, называются стабилизированными и применяются для сварных конструкций.

Никель вводится в сталь для повышения стабильности аустенита, придания пластичности, вязкости.

Жаропрочные стали

12ХМ, 16М, 15ХМ, 12Х1ФМ, 25Х1МФ и др.

Стали перлитного класса, используются для изготовления деталей и узлов энергетических установок, деталей котельных агрегатов, паровых турбин, двигателей внутреннего сгорания, работающих при температурах до 550 °С длительное время (10000÷100000 часов). Более высокой длительной жаропрочностью обладают стали со структурой пластинчатого перлита (сорбита), чем структуры с глобулярными карбидами типа сорбита отпуска. В стали 12ХМ структура мелкозернистого сорбита получается после закалки с температурой 910÷930 °С и высокого отпуска (670÷690 °С). Стали применяются в сварных конструкциях.

Л

42

егированиехромом, молибденом, ванадием проводится для повышения температуры рекристаллизации феррита.

Ванадийобеспечивает повышение жаропрочности за счет образования дисперсных карбидов ванадия.

Инструментальные быстрорежущие стали

Р18, Р18К5, Р18Ф2, Р6М5, Р9К5 и др.

Применяются для изготовления режущего и штампового инструмента, должны обладать высокой твердостью (HRC60÷65), теплостойкостью (способность сохранить твердостьHRC60 после четырехчасового нагрева), прочностью, износостойкостью, технологичностью (то есть стали должны обладать горячей пластичностью, необходимой при ковке, хорошо обрабатываться резанием в отожженном состоянии и шлифоваться в закаленном состоянии). Из быстрорежущих сталей изготавливают инструмент для скоростного резания. Эти стали теплостойкие ледебуритного класса. В литом состоянии они содержат в структуре ледебурит, сорбит и карбиды. Ледебурит – эвтектическая фазовая смесь – состоит из аустенита и скелетообразных карбидных образований:Me₂C,MeC,Me₂₃C₆. Эвтектика снижает механические свойства, поэтому перед отжигом слитки прокатывают, но и после больших деформаций карбидная неоднородность сохраняется. Окончательная термообработка быстрорежущих сталей заключается в высокотемпературном нагреве под закалку для растворения карбидов хрома, вольфрама, ванадия в аустените (1270÷1290 °С), охлаждении в масле, и трехкратном отпуске при 350÷560 °С. Для предотвращения выгорания углерода нагрев под закалку проводится в соляной ваннеBaCl₂. При температурах 600÷650 °С и 850÷900 °С замедляют нагрев для уменьшения термических фазовых напряжений. Чтобы предотвратить рост зерна аустенита, длительность выдержки при температуре закалки очень мала (1 мин). Структура после закалки: мартенсит, карбиды (10÷15%) и остаточный аустенит (до 30%). Структура после отпуска: мартенсит отпуска, карбиды, остаточный аустенит (1÷3%). Твердость в процессе отпуска высоколегированного мартенсита, претерпевающего дисперсионное твердение, повышается с 58 до 65HRC.

Вольфрам, молибден придают стали теплостойкость.

Кобальти в меньшей степениванадийповышают теплостойкость и твердость после термообработки.

Ванадийобразует очень твердый карбидVC, повышает износостойкость инструмента, но ухудшает шлифуемость.

Штамповые сталив отличие от сталей, предназначенных для изготовления режущих инструментов, должны обладать повышенной вязкостью, а штамповые стали для горячего деформирования – повышеннойтеплостойкостью (способностью сохранять высокую твердость, прочность, износостойкость при повышенных температурах),окалиностойкостью(устойчивость к газовой коррозии при высоких температурах),разгаростойкостью(устойчивостью против образования трещин при многократном нагреве и охлаждении).