Хромоникелевые стали

Имеют в своем составе Сr≈18%, Ni≈8-10%, C≈0.1%. Также в некоторые стали вводится Ti, Nb. Введение Ni расширяет γ-область, что используется для получения аустенита, и снижает температуру мартенситного превращения в аустенит (стали переходят в аустенитный класс).

Ti, Nb вводят для образования карбидов этих элементов TiC, NbC;

Стали: 12Х18Н10Т (одна из основных сталей из данной группы)

12Х18Н9, 03Х18Н12 – наиболее коррозионностойкими, чем ранее рассмотренные, основными преимуществами этих сталей являются высокие служебные характеристики (высокая прочность, пластичность, коррозионная стойкость в большинстве рабочих сред, хорошая прокатка).

В хромоникелевых сталях может встречаться наряду с основной аустенитной γ-фазой может встречаться α-фазы в следующих модификациях:
- α-фаза, образующаяся из аустенита при высоких температурах (более 600-700°С);
- α’-фаза, образующаяся из аустенита при температуре меньше 600-700°С по мартенситному механизму;
-α’’-фаза, называемая мартенсит деформации, при пластической деформации аустенита. Ниже некоторой температуры М_D

Структурное состояние хромоникелевых сталей с содержанием Сr≈18%, Ni≈8-15%, в зависимости от колебания состава никеля, может быть устойчивым и неустойчивым. Чем больше Ni (больше 14%), тем более устойчива аустенитная структура. К аустенитообразующим элементам относятся: C, N, Mn. К ферритообразующим – Mo, W, Ti, Nb,Si. В соответствии с этим хромоникелевые стали можно разделить на 3 класса:

1. Аустенитные стали (с устойчивым аустенитом).
2. Аустенитно-мартенситные стали(переходного класса). При охлаждении на воздухе в этих сталях образуется некоторое кол-во остаточного аустенита.
К этому же классу относятся стали, аустенит которых при охлаждении до комнатной температуры, хотя и не дает превращения γ→α, но все же неустойчив, так как при обработке холодом или под действием пластической деформации он превращается в мартенсит.
3. Аустенитно-ферритные тали, имеющие структуру (γ+α). Аустенит в этих сталях может быть устойчив и неустойчив.

В Cr-Ni нержавеющих сталях образуются карбиды M₂₃C₆. Кол-во их зависит от содержания углерода, т.к. с повышением температуры растворимость углерода повышается (от 0,005 до 0,15%), то при закалке получится пересыщенный твердый раствор, а повторный нагрев (500-700°С) вызовет выделение карбидов по границам зерен, что приводит к охрупчиванию и появлению межкристаллитной (МКК) (интеркристаллитной) коррозии

Ti, Nb – стабилизаторы, предотвращают МКК, образуя малорастворимые в аустените карбиды типа МС. Это особенно важно в различных технологических процессах, например, сварке.

Часто аустенитные стали склонны к коррозионному растрескиванию или коррозии под напряжением. На поверхности образца, находящегося под нагрузкой или наклепом и погруженного в коррозионную среду, образуются тонкие трещины по телу зерна. Склонны к растрескиванию ферритные нержавеющие стали, при недостаточной стабильности аустенита в отношении γ→α’ превращения. Повышение сопротивления коррозионному растрескиванию достигается повышением содержания аустенитообразующих элементов.

Хромоникелевые стали применяют для изготовления различных сосудов для хранения различных агрессивных жидкостей, в холодильной технике в условиях отрицательных температур, также применяются как жаростойкие стали. Иногда часть Ni заменяют Mn для изделий работающих в менее агрессивных средах. Пример: сталь 18Х14 Г14Н4Т

В целях экономии Ni в промышленности выпускаются двухслойная сталь (сваркой взрывом), у которых в основном слое используется низколегированная сталь, а в плакированном слое коррозионностойкая сталь (Cu, Al).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: