Вы находитесь: Главная страница Металлопрокат Инструментальные стали
Joomla Templates and Joomla Extensions by JoomlaVision.Com
Аллюминий

Аллюминий 

Физические характеристики сплавов Сплав АД1 - это алюминий технической чистоты, содержащий до 0,7% примесей, главные из которых - Fe и Si . Примеси Fe и Si ., а так же…

Медь

Медь 

Прутки медные Тянутые медные прутки круглого, квадратного, шестигранного сечения и прессованные прутки круглого сечения производят по ГОСТ 1535-91. Прутки изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта из меди марок М1,…

Латунь

Латунь 

Латуни представляют собой двойные или компонентные медные сплавы, в которых цинк является основным легирующим компонентом. По химическому составу двойные латуни, содержащие до цинка, называются томпаком, а латуни, содержащие 14-20% цинка…

Бронза

Бронза 

К бронзам относят сплавы на основе меди, содержащие более 2,5% (по массе) легирующих компонентов. В бронзах содержание цинка не должно превышать содержание суммы других легирующих элементов, иначе сплав будет относится…

Нержавейка

Нержавейка 

  Где используется нержавеющая сталь Нержавеющую сталь используют во всех сферах деятельности человека, начиная от тяжелого машиностроения, заканчивая электроникой и точной механикой. Наиболее большее применение она нашла в: Строительстве и…

12345

Биржа металлов

Курсы валют

Погода

GISMETEO: Погода по г.Рязань

Кто на сайте

Сейчас 34 гостей онлайн

Статистика

316(10Х17Н13М2Т) - Технические данные Сталь AISI 310(20Х23Н18)
Сталь AISI 430  Сталь 201(12Х15Г9НД)
Сталь 40Х13
Сталь AISI 409
Сталь 15Х25Т
Сталь AISI 420
Сталь AISI 410
Сталь AISI 439
 

Хромистые стали.

                Хромистые нержавеющие стали являются самыми дешевыми и поэтому самыми распространенными. Минимальное содержание Cr 13%. При содержании Cr больше 13% стабилизируется α - фаза (феррит) и никаких полиморфных превращений в таких сталях не происходит. Нагрев вызывает только увеличение зерна. Длительная выдержка при температуре около 600-650ºС вызывает появление в сталях интерметаллидной фазы. Образование такой фазы сильно охрупчивает сталь, поэтому является нежелательной. Медленное охлаждение или длительная выдержка при 500ºС вызывает образование упорядоченного твердого раствора, что также вызывает хрупкость стали. Такую хрупкость называют 475ºС хрупкостью. Увеличение температуры выше 1000ºС вызывает бурный рост зерна и как следствие снижение вязкости, т.е. сталь тоже становится хрупкой. Поэтому при всех вариантах изготовления деталей из этих сталей и их термообработки необходимо избегать температурных интервалов, при которых возможно охрупчивание и потеря вязкости.

Состав, структура и свойства хромистых сталей.

                Основные легирующие элементы:

1.        Cr- 13-28%.

2.        С - 0,05-1%.

3.        Ti, Nb< 1% - вводятся для стабилизации стали.

4.        Ni, Cu, Mo- вводятся для повышения коррозионной стойкости и вязкости.

                Хромистые стали делят на:

1.        Cr 13%.

2.        Cr 17%.

3.        Cr 25-27%.

                Увеличение содержания углерода вызывает в хромистых сталях мартенситное превращение, так же появление карбидов. Чем больше карбидов и С, тем  по содержанию углерода стали делят на:

1.        Стали ферритного класса (08Х13, 08Х17, 05Х27).

2.        Стали ферритно-мартенситного класса (12Х13).

3.        Стали мартенситного класса (20Х13, 30Х13, 40Х13).

4.        Стали с мартенситом + карбиды (65Х16, 95Х18Ш).

                В зависимости от структуры стали изменяются ее свойства и назначение. Стали ферритного класса из всех хромистых отличаются наилучшей пластичностью. Из них изготавливают листы и другие полуфабрикаты для изготовления деталей с применением сварки. Из всех хромистых стали ферритного класса хорошо поддаются сварке. При использовании стали, следует помнить, что она может охрупчиваться при медленном охлаждении, а так же при увеличении зерна. Поэтому в эти стали добавляют Ti и Nb, которые образуют карбиды. Такие стали называют стабилизированными. Для сталей ферритного класса применяют отжиг в разных вариантах - 1, 2, иногда 3.

                Стали мартенситного класса отличаются высокой твердостью и прочностью, поэтому их используют для изготовления деталей, которые должны сохранять высокую прочность и твердость при работе в агрессивных средах. Для таких сталей проводят закалку + низкий отпуск.

                Стали со структурой мартенсит + карбиды имеют большое количество карбидов хрома. Они используются для изготовления деталей, которые работают в агрессивных средах при температуре от -150 до +250ºС. Твердость 57 HRC. Термообработка: закалка (1000-1150ºС - воздух) + отжиг (250-350ºС).

                Высокохромистые стали (12Х17, 15Х25Т, 15Х28) наиболее экономнолегированная группа сталей, обладают более высокой коррозионной стойкостью и часто используются как окалиностойкие. Однако, широкое использование их в качестве конструкционного материала не всегда возможно из-за ряда их особенностей: повышенной склонности к росту зерна при нагреве; ограниченной хладостойкости; недостаточной способности к формоизменению при холодной пластической деформации. Легирование титаном (15Х25Т) необходимо для повышения сопротивляемости межкристаллитной коррозии (см. таблицу). Сталь 08Х17Т жаростойка до 900 градусов Цельсия и применяется в теплообменниках.

                Стали 30Х13 и 40Х13 обладают высокой твердостью и повышенной прочностью. Эти стали используют для изготовления карбюраторных игл, пружин, хирургических инструментов.

Разработанные ферритные стали 04Х15СТ, 04Х17Т, 04Х19МАФТ с пониженным содержанием углерода, а также микролегированные церием (08Х18ТчДи77) лишены этих недостатков. По комплексу механических и коррозионных свойств данные стали превосходят стали 08Х17Т и 08Х18Т1 и вплотную приближаются к хромоникелевым сталям аустенитного класса (типа Х18Н9-10).

Расширение областей применения сталей ферритного класса с пониженным содержанием углерода (0,02-0,04 %) взамен сталей аустенитного класса весьма перспективно.

В отечественной практике получили распространение низкоуглеродистые стали  аустенитного класса 03Х18Н11 и 03Х17Н14МЗ. Снижение содержание углерода до 0,03 % и менее обеспечивает повышение стойкости сварных соединений к межкристаллитной и другим видам локальной коррозии. Кроме того позволяет снизить потери металла при горячей прокатке и за счет исключения титана  повысить качество поверхности листа.

Весьма перспективно использование взамен стали 08-12Х18Н10Т во многих областях новой низкоуглеродистой азотсодержащей стали 03Х17АН9 (ЭК 177), лишенной недостатков как титансодержащих сталей, так и низкоуглеродистых. Снижение прочности, наблюдающееся у низкоуглеродистых (≤ 0,03 % С) сталей, в стали 03Х17АН9 компенсировано введением азота до 0,15 %. В состоянии закалки сталь имеет предел текучести выше 325 Н/мм2,  что на 25 % превышает предел текучести сталей типа 08-12Х18Н10Т при сохранении высокой  пластичности (δ ≥ 40 %) и вязкости.

Повышение чистоты стали не только по содержанию углерода (≤0,03 %), но и таких примесных элементов как S(до 0,010-0,015 %), Р (до 0,020 %), Si(до 0,4 %), а также оптимизация содержания основных легирующих элементов (Cr, Ni, Mo, N, Si) привело, к созданию ряда хромоникельмолибденовых сталей с повышенными коррозионными свойствами. Сталь 03Х18Н16МЗ-ВД (ЗИ-133ВД) используется для медицинских инструментов, соответствующих требованиям международных стандартовсталь 02Х25Н22АМ2-П (ЧС-108Пприменяется для изготовления химического оборудования, работающего в наиболее жестких условиях синтеза карбамида; сталь 02Х20Н25М5ДБ (ЭК-5) весьма стойка в высокоминерализованных подкисленных средах, содержащих значительное количество солей (хлоридов, сульфатов, фторидов) при   повышенных   температурах;   сталь   01Х14Н19С6Б-ВИ (ЧС 110ВИ) разработана для службы в сильно окислительных средах (концентрированных растворах НNO3и Н2SO4при высоких температурах).

Стали аустенитно-ферритного класса (08Х22Н6Т, 03Х23Н6, 08Х21Н6М2Т, 03Х22Н6М2) отличаются от сталей аустенитного класса более высокой прочностью (в 1,5 –2 раза), стойкостью против межкристаллитной коррозии и коррозионного растрескивания в хлоридных и щелочных средах.

Наилучшим комплексом свойств обладают стали третьего поколения 03Х24Н6АМЗ (ЗИ-130) и 05Х22Н7АМЗД-Ш (ЭК-72Ш), характеризующиеся сочетанием высоких прочностных свойствв  = 755-815 Н/мм2;  σ0,2 = 590-680 Н/мм2)  и коррозионно-эрозионной стойкости в средах повышенной агрессивности, имеют высокую стойкость против питтинговой коррозии и коррозионного растрескивания в том числе в сероводородсодержащих средах.

Для работы в особо агрессивных сернокислых и фосфорнокислых средах, загрязненных хлоридами и фторидами,  разработаны и внедрены сплавы: ХН30МДБ-Ш (ЭК 77Ш), ХН40МДБ-ВИ (ЭП 937 ВИ).

Сплавы имеют высокую стойкость против общей и локальных видов коррозии, в том числе против коррозионного растрескивания в средах с высоким содержанием Н2S, загрязненных хлор-ионом.

Группа коррозионностойких деформируемых свариваемых структурно-стабильных сплавов на основе никеля, предназначенных для работы в экстремальных условиях, представлена сплавами на основе систем NI-Mo(Н65М-ВИ – ЭП 982 ВИ), Ni-Cr(ЭП 795),   Ni-Cr-Mo(ХН65МВУ – ЭП 760, ХН63МБ – ЭП 758, ХН56МДБ – ЭК 157).

 

Таблица. Стали нержавеющие ферритные и мартенситные серии AISI 400.

Классификация и рекомендации по применению.

Классификация

сталей по базовым свойствам

Марка стали

Базовые химические компоненты

Характеристика стали и/или изделий из нее

Рекомендации по применению

Стандарт DIN (EN)

Стандарт AISI

Стандартный тип

1.4006

410

13% Cr

Базовая ферритная низкохромистая сталь мартенситной структуры

Оборудование для общественного питания, детали машин, детали клапанов, очистительные установки, части насосов (оси), барабаны для вальцовки меди, решетки для угля и желоба

1.4016

430

18% Cr

Cталь ферритная нержавеющая незакаливаемая

Товары повседневного использования, кухонное оборудование, декор, отделка, контейнеры для отжига латуни, горелки для нафты, резервуары и цистерны для азотной кислоты, установки для азота

1.4000

410S

13% Cr 

0.08% C

Базовая низкохромистая сталь с пониженным содержанием углерода, улучшенной обрабатываемостью, коррозионной стойкостью и прочностью сварных соединений

Столовые ножи, столовая посуда

Стали со способностью к глубокой вытяжке

1.4016

430

18% Cr

Базовая хромистая ферритная сталь с улучшенной способностью к глубокой вытяжке, незакаливаемая

Товары повседневного использования, кухонное оборудование, декор, отделка

Стали свариваемые и с высокой коррозионной стойкостью

1.4510

439

18% Сr

Ti

  LC

Прекрасная коррозионная стойкость в среде конденсата отработанных газов автомобиля

Автомобильные глушители, лифты и эскалаторы, кухонное оборудование

1.4113

434

18% Сr

1% Mo

Сталь аналогичная стали 430, но стойкость к общей и точечной коррозии лучше чем у стали 430

Наружная отделка автомобилей (бамперы или иные выпуклые украшения, подверженные коррозии под воздействием антифризных солей).

 

444

19%Cr

2%Mo

Nb-UL

Превосходная стойкость к химической и электрохимической коррозии, приближенная к стойкости стали AISI 316

База солнечных батарей, баки для горячей воды

Стали для деталей машин

 

403

13%Сr - 0.1% С

Детали машин с высокой коррозионной стойкостью и пригодностью к механической обработке

Детали машин

Стали для изготовления оборудования общественного питания

1.4021

420

13%Cr – 0.2%C

Сталь нержавеющая мартенситная, закаливаемая до твердости HRC 50/52, детали с высокой износостойкостью

Лезвия бытовых автоматов, втулки, отвертки, детали высокотемпературных агрегатов, хирургический и стоматологический инструмент, штампы для изделий из пластмассы и стекла, части клапанов и валов

1.4028

420

13%Cr – 0.3%C

Сталь нержавеющая мартенситная, закаливаемая до твердости HRC 50/52, детали с высокой износостойкостью

Оборудование для общественного питания, форсунки моющих систем, краны (затворы), чаши для весов

Стали с высокой стойкостью к окислению

1.4512

409

11%Cr

Ti-LC

Пониженное содержание углерода, высокая стойкость к окислению и обрабатываемость

Трубы для отвода отработанных газов, коллекторы, кожухи конвертеров

Хромоникелевые стали.

                Если сталь кроме Cr содержит еще Ni, Mn, Mo, то ее структура из ферритной может измениться на ферритно-аустенитную или даже на чистую аустенитную. Т.е. после охлаждения на воздухе сталь сохраняет аустенитную структуру, которая не меняется ни при каких вариантах термообработки. При содержании Ni>10% сталь становится аустенитной. Аустенит позволяет получить не только коррозионную стойкость, но так же и высокие технические свойства. Сталь хорошо поддается обработке давлением, сварке, сохраняет свойства до 600-700ºС, не охрупчивается, не чувствительна к хладноломкости, но сталь склонна к межкристаллитной коррозии и ее невозможно упрочнять закалкой. Термообработка: закалка + отжиг.

                И после закалки и после отжига структура одинаковая, одинаковые и свойства. Закалке подвергают тонкостенные изделия простой формы и небольшого размера. Температура и закалки, и отжига одинакова и зависит от состава стали. Если сталь содержит только Cr,  Ni, то температура не должна превышать 950-1000ºС. Увеличение температуры вызывает резкий рост зерна и снижение характеристик. Охлаждение при закалке должно быть таким, чтобы не попасть в область выделения карбидов Cr. Уменьшения стоимости хромоникелевых сталей можно добиться, если вместо Ni вводить Mn.

                Для того, чтобы стабилизировать структуру, необходимо, чтобы Cr<15%, Mn>15%. Если условие не выполняется, то мы получаем сталь с неустойчивым структурным состоянием. Для получения стабильной аустенитной структуры Ni заменяют частично (10Х14Г14Н4Т, 20Х13Н4Г9). Термообработка принципиально не отличается от термообработки хромоникелевых сталей. Такой недостаток хромоникелевых сталей, как склонность к росту зерна, можно устранить, используя для сварных деталей стали ферритно-аустенитного класса (15Х22Н5М5Т) или аустенитно-мартенситного класса (08Х15Н5Д2Т). Стали аустенитно-мартенситного класса обладают повышенной твердостью. Чисто аустенитные стали склонны к коррозии под напряжением. Даже самые лучшие аустенитные стали оказываются недостаточно стойкими при контакте с кислотами. Поэтому разработаны коррозионно-стойкие сплавы.

                Стали с низким содержанием углерода (08Х13, 12Х13) пластичны, хорошо свариваются и штампуются. Их применяют для изготовления деталей, испытывающих ударные нагрузки (клапаны гидравлических прессов) или работающих в слабоагрессивных средах (лопатки гидравлических и паровых турбин и компрессоров). Рабочая температура до 450 градусов Цельсия.