Аустенитная сталь: особенности и характеристики

Какие стали относятся к аустенитным, их свойства

Аустенитная сталь: особенности и характеристики

В энергетическом машиностроении, на предприятиях химической и нефтяной промышленности элементы оборудования, находящиеся в прямом контакте с агрессивными средами, должны быть выполнены из специального материала, который способен выдерживать негативное воздействие. Согласно современным технологиям, используются аустенитные стали, марки их выбираются в соответствии с производственными задачами.

Это высоколегированный материал, который в процессе кристаллизации формирует 1-фазную структуру.

Его характеризует гранецентрированная кристаллическая решетка, которая сохраняется и при криогенных температурах – ниже -200 градусов С.

Материал характеризуется повышенным содержанием никеля, марганца и некоторых других элементов, способствующих стабилизации при различных температурах. Аустенитные стали классифицируют на 2 группы относительно состава:

  • материал на основании железа, в котором хрома до 15%, а никеля – до 7%, общее число легирующих элементов не должно превышать 55%;
  • материал на основании никеля, когда его содержание 55% и выше, или на основе железоникелевой, когда содержание этих компонентов 65% и выше, а соотношение железа и никеля находятся в пропорции 1 к 1 ½ соответственно.

к содержанию ↑

Классификация аустенитных сталей по группам и маркам

Какие стали относятся к аустенитным сталям принято классифицировать на три группы:

  • Коррозионностойкие. В этих железных сплавах содержание хрома варьируется от 12 до 18%, никеля – от 8 до 30%, углерода – от 0,02 до 0,25%. Современной промышленности они известны с 1910 года, когда их разработал инженер из Германии Штраус. В сравнении с хромистыми железными сплавами этот материал отличается повышенной коррозионной стойкостью, которую сохраняет при нагревании, чему способствует лимитированное содержание углерода. Коррозионностойкие аустенитные стали производятся согласно ГОСТ5632-72. К этой группе относятся такие марки: хромоникелевые – 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 06Х18Н11 и другие, с марганцевыми добавками – 10Х14Г14Н4Т, 07Х21Г7АН5 и другие, хромоникельмолибденовые – 08Х17Н13М2Т, 03Х16Н16ЬЗ и другие, высококремнистые – 02Х8Н22С6, 15Х18Н12С4Т10 и другие.
  • Жаропрочные и жаростойкие. Это сплавы с ГЦК-решеткой, в сравнении с материалами, имеющими ОЦК-решетку, они характеризуются более значительными показателями жаростойкости. Преимущественно их используют для производства печных установок. Из этого материала изготавливают клапаны агрегатов, работающих на дизельном топливе, лопаточные элементы турбин, роторные модули и диски. Некоторые марки способны выдерживать температуры до 1100 градусов С. Для усиления параметров жаропрочности в материал добавляют бор, вольфрам, ниобий, ванадий или молибден. К этой группе принадлежат такие марки, как: 08Х16Н9М2, 10Х14Н16Б, 10Х18Н12Т, 10Х14Н14В2БР и другие.
  • Хладостойкие. Этот железный спав незаменим в технологических процессах, протекающих при криогенных температурах. В его составе содержание хрома варьируется от 17 до 25%, а никеля – от 8 до 25%. Этот материал сохраняет вязкость и пластичность в расширенном диапазоне рабочих температур. Для него характерна хорошая технологичность и высокая стойкость к коррозии. Недостатками этого железного сплава являются: пониженная прочность при нормальных температурах, особенно это проявляется по границе текучести, а также значительная стоимость из-за наличия в составе дорого металла никеля. Наиболее востребованы марки этой группы: 03Х20Н16АГ6 и 07Х13Н4АГ20.

к содержанию ↑

Особенности обработки аустенитных сталей

Аустенитные стали относятся к труднообрабатываемым материалам. Термическое воздействие на них затруднительно, поэтому используются другие технологии. Механическая обработка этих сплавов сложна, поскольку материал склонен к наклепу и незначительные деформации значительно уплотняют материал.

Этот железный сплав образует длинную стружку, поскольку обладает высокими параметрами вязкости. Механическая обработка аустенитных сталей энергозатрана, ресурса потребляется на 50% больше в сравнении с углеродистыми сплавами. Поэтому обработка их должна выполняться на мощных и жестких станках.

Возможна сварка, ультразвуковое воздействие и криогенно-деформационная технология.

Источник: http://solidiron.ru/steel/kakie-stali-otnosyatsya-k-austenitnym-i-kakimi-svojjstvami-oni-obladayut.html

Аустенитные нержавеющие стали: структура и свойства

Аустенитные нержавеющие стали – это коррозионностойкие хромоникелевые аустенитные стали, которые в мировой практике известны как стали типа 18-10. Это наименование им дает номинальное содержание в них 18 % хрома и 10 % никеля.

Хромоникелевые аустенитные стали в ГОСТ 5632-72

В ГОСТ 5632-72 хромоникелевые аустенитные стали представлены марками 12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н9, 17Х18Н9, 08Х18Н10, 03Х18Н11.

Роль хрома в аустенитных нержавеющих сталях

Основным элементом, дающим сталям типа 18-10 высокую коррозионную стойкость, является хром. Роль хрома заключается в том, что он обеспечивает способность стали к пассивации. Наличие в стали хрома в количестве 18 % делает ее стойкой во многих окислительных средах, в том числе в азотной кислоте в большом диапазоне, как по концентрации, так и по температуре.

Роль никеля в аустенитных нержавеющих сталях

Легирование никелем в количестве 9-12 % переводит сталь в аустенитный класс. Это обеспечивает стали высокую технологичность, в частности, повышение пластичности и снижение склонности к росту зерна, а также уникальные служебные свойства. Стали типа 18-10 широко применяют в качестве коррозионностойких, жаростойких, жаропрочных и криогенных материалов.

Фазовые превращения в аустенитных нержавеющих сталях

В хромоникелевых аустенитных сталях могут происходить следующие фазовые превращения:

  • выделение избыточных карбидных фаз и σ-фазы при нагреве в интервале в интервале 450-900 ºС;
  • образование в аустенитной основе δ-феррита при высокотемпературном нагреве;
  • образование α-фазы мартенситного типа при холодной пластической деформации или охлаждении ниже комнатной температуры.

Межкристаллитная коррозия в аустенитных нержавеющих сталях

Склонность стали к межкристаллитной коррозии проявляется в результате выделения карбидных фаз. Поэтому при оценке коррозионных свойств стали важнейшим фактором является термокинтетические параметры образования в ней карбидов.

Склонность к межкристаллитной коррозии закаленной стали типа 18-10 определяется, в первую очередь, концентрацией углерода в твердом растворе. Повышение содержания углерода расширяет температурный интервал склонности стали к межкристаллитной коррозии.

Сталь типа 18-10 при выдержке в интервале 750-800 ºС становится склонной к межкристаллитной коррозии:

  • при содержании углерода 0,084 % — уже   в течение 1 минуты;
  • при содержании углерода 0,054 % — в течение 10 минут;
  • при содержании углерода 0,021 5 – через более чем 100 минут.

С уменьшением содержания углерода одновременно снижается температура, которая соответствует минимальной длительности изотермической выдержки до начала межкристаллитной коррозии.

Сварка аустенитных нержавеющих сталей

Необходимую степень стойкости стали против межкристаллитной коррозии, позволяющей выполнять сварку достаточно толстых сечений, обеспечивает содержание углерода в стали типа 18-10 не более 0,03 %.

Межкристаллитная коррозия при 500-600 ºС

Снижение содержания углерода даже до 0,006 % не обеспечивает полной стойкости сталей типа 18-10 к межкристаллитной коррозии при 500-600 ºС.  Это представляет опасность при длительной службе металлоконструкций в этом интервале температур.

Стабилизация стали титаном и ниобием

При введении в хромоникелевую сталь типа 18-10 титана и ниобия, которые способствуют образования карбидов, меняются условия выделения карбидных фаз.

При относительно низких температурах 450-700 ºС преимущественно выделяются карбиды типа Cr23C6, которые и дают склонность к межкристаллитной коррозии. При температурах выше 700 ºС преимущественно выделяются специальные карбиды типа TiC или NbC.

При выделении только специальных карбидов склонности к межкристаллитной коррозии не возникает.

Азот в аустенитных нержавеющих сталях

Азот, как и углерод, имеет переменную растворимость в аустените. Азот может образовывать при охлаждении и изотермической выдержке самостоятельные нитридные фазы или входить в состав карбидов, замещая в них углерод.

Влияние азота на склонность к межкристаллитной коррозии хромоникелевых аустенитных сталей значительно слабее, чем у углерода, и начинает проявляться только при содержании его более 0,10-0,15 %. Вместе с тем, введение азота повышает прочность хромоникелевой аустенитной стали.

Поэтому на практике применяют в этих сталях небольшие добавки азота.

Влияние содержания хрома

С повышением концентрации хрома растворимость углерода в хромоникелевом аустените уменьшается, что облегчает выделение в нем карбидной фазы. Это, в частности, подтверждается снижением ударной вязкости стали с повышением содержания хрома, что связывают с образованием карбидной сетки по границам зерен.

Вместе с тем, повышение концентрации хрома в аустените приводит к существенному снижению склонности стали к межкристаллитной коррозии. Это объясняют тем, что хром существенно повышает коррозионную стойкость стали. Более высокая концентрация хрома в стали дает меньшую степень обеднения им границ зерен при выделении там карбидов.

 Влияние содержания никеля

Никель снижает растворимость углерода в аустените и тем самым снижает ударную вязкость стали после отпуска и повышает ее склонность к межкристаллитной коррозии.

Влияние легирующих элементов на структуру стали

По характеру влияния легирующих и примесных элементов на структуру хромоникелевых аустенитных сталей при высокотемпературных нагревах их разделяют на две группы: 1) ферритообразующие элементы: хром, титан, ниобий, кремний;

2) аустенитообразующие элементы: никель, углерод, азот.

Дельта-феррит в хромомолибденовой аустенитной стали

Присутствие дельта-феррита в структуре аустенитной хромоникелевой стали типа 18-10 оказывает отрицательное влияние на ее технологичность при горячей пластической деформации – прокатке, прошивке, ковке, штамповке.

Количество феррита в стали жестко лимитируется соотношением в ней хрома и никеля, а также технологическими средствами. Наиболее склонна к образованию дельта-феррита группа сталей типа Х18Н9Т (см. также Нержавеющие стали).

При нагреве этих сталей до 1200 ºС в структуре может содержаться до 40-45 % дельта-феррита.

Наиболее стабильными являются стали типа Х18Н11 и Х18Н12, которые при высокотемпературном нагреве сохраняют практически чисто аустенитную структуру.

Мартенсит в хромоникелевых аустенитных  сталях

В пределах марочного состава в сталях типа Х18Н10 хром, никель, углерод и азот способствуют понижению температуры мартенситного превращения, которое вызывается охлаждением или пластической деформацией.

Влияние титана и ниобия может быть двояким. Находясь в твердом растворе, оба элемента повышают устойчивость аустенита в отношении мартенситного превращения.

Если же титан и ниобий связаны в карбонитриды, то они могут несколько повышать температуру мартенситного превращения.

Это происходит потому, что аустенит в этом случае обедняется углеродом и азотом и становится менее устойчивым. Углерод и азот являются сильными стабилизаторами аустенита.

Термическая обработка хромоникелевых аустенитных  сталей

Для хромоникелевых аустенитных сталей возможны два вида термической обработки:

  • закалка и
  • стабилизирующий отжиг.

Параметры термической обработки отличаются для нестабилизированных сталей и сталей, стабилизированных титаном или ниобием.

Закалка является эффективным средством предупреждения межкристаллитной коррозии и придания стали оптимального сочетания механических и коррозионных свойства.

Стабилизирующий отжиг закаленной стали переводит карбиды хрома:

  • в неопасное для межкристаллитной коррозии состояние для нестабилизированных сталей;
  • в специальные карбиды для стабилизированных сталей.

Закалка аустенитных хромоникелевых сталей

В сталях без добавок титана и ниобия под закалкой понимают нагрев выше температуры растворения карбидов хрома и достаточно быстрое охлаждение, фиксирующее гомогенный гамма-раствор.

Температура нагрева под закалку с увеличением содержания углерода возрастает. Поэтому низкоуглеродистые стали закаливаются с более низких температур, чем высокоуглеродистые.

В целом интервал температуры нагрева составляет от 900 до 1100 ºС.

Длительность выдержки стали при температуре закалки довольно невелика. Например, для листового материала суммарное время нагрева и выдержки при нагреве до 1000-1050 ºС обычно выбирают из расчета 1-3 минуты на 1 мм толщины.

Охлаждение с температуры закалки должно быть быстрым. Для нестабилизированных сталей с содержанием углерода более 0,03 % применяют охлаждение в воде. Стали с меньшим содержанием углерода и при небольшом сечении изделия охлаждают на воздухе.

Стабилизирующий отжиг аустенитных хромоникелевых сталей

В нестабилизированных сталях отжиг проводят в интервале температур между температурой нагрева под закалку и максимальной температуры проявления межкристаллитной коррозии. Величина этого интервала в первую очередь зависит от содержания хрома в стали и увеличивается с повышением его концентрации.

В стабилизированных сталях отжиг проводят для перевода углерода из карбидов хрома в специальные карбиды титана и ниобия. При этом освобождающийся хром идет на повышение коррозионной стойкости стали. Температура отжига обычно составляет 850-950 ºС.

Читайте также:  Как выбрать дисковую электрическую пилу по дереву

Стойкость аустенитных хромоникелевых сталей к кислотам

Способность к пассивации обеспечивает хромоникелевым аустенитным сталям достаточно высокую стойкость в азотной кислоте. Стали 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Б и 02Х18Н11 имеют первый балл стойкости:

  • в 65 %-ной  азотной кислоте при температуре до 85 ºС;
  • в 80 %-ной азотной кислоте при температуре до 65 ºС;
  • 100 %-ной серной кислоте при температуре до 65 ºС;
  • в смесях азотной и серной кислот: (25 % + 70 %) и 10 % + 60 %) при температуре до 70 ºС;
  • в 40 %-ной фосфорной кислоте при 100 ºС.

Аустенитные хромоникелевые стали имеют также высокую стойкость к растворах органических кислот — уксусной, лимонной и муравьиной, а также в щелочах КОН и NaOH.

Источник: Ульянин Е.А. Коррозионностойкие стали сплавы, 1991.

  • Нержавеющие стали: феррит, мартенсит, аустенит
  • Зерно стали

 Loading …

Источник: http://steel-guide.ru/klassifikaciya/nerzhaveyushhie-stali/austenitnye-nerzhaveyushhie-stali-struktura-i-svojstva.html

Аустенитные стали – работают в самых агрессивных средах!

Аустенитные стали, обладая рядом особых свойств, применяются в тех рабочих средах, которые отличаются высокой агрессивностью. Такие сплавы незаменимы в энергетическом машиностроении, на предприятиях нефтяной и химической промышленности.

К аустенитным относят сплавы с высоким уровнем легирования, которые при кристаллизации обычно образуют однофазную систему, характеризуемую кристаллической гранецентрированной решеткой.

Такой тип решетки в описываемых сталях остается неизменным даже в тех случаях, когда металл охлаждается до очень низких температур, называемых криогенными (в районе -200 градусов Цельсия).

В некоторых случаях стали аустенитного класса имеют и еще одну фазу (ее объем в сплаве может достигать десяти процентов) – феррита с высокой степенью легирования. В этом случае решетка является объемноцентрированной.

Разделение аустенитных сталей на две группы производится по составу их основы, а также по содержанию в сплаве легирующих компонентов – никеля и хрома:

  1. Композиции на основе железа: содержание никеля – до 7 %, хрома – до 15 %, общее количество легирующих добавок – не более 55 %.
  2. Композиции на никелевой (55 % и более никеля) и железоникелевой основе (в них содержится 65 и больше процентов никеля и железа, причем отношение первого ко второму составляет 1 к 1,5).

Чаще всего аустенитные стали легируются следующими элементами:

  • Ферритизаторами, которые стабилизируют структура аустенита. К ним относят ванадий, вольфрам, ниобий, титан, кремний и молибден.
  • Аустенитизаторами, коими являются азот, углерод и марганец.

Все указанные компоненты располагаются как в избыточных фазах, так и непосредственно в твердом стальном растворе.

По принятой классификации, учитывающей систему легирования, любая аустенитная сталь может быть причислена к хромомарганцевой либо к хромоникелевой. Кроме того, сплавы делят на хромоникельмарганцевые и хромоникельмолибденовые.

Разнообразие добавок позволяет создавать особые аустенитные стали, которые используются для изготовления деталей для конструкций, работающих в высокотемпературных, коррозионных и криогенных условиях. Исходя из этого, аустенитные составы и подразделяют на разные группы:

  • жаропрочные и жаростойкие стали;
  • коррозионностойкие;
  • хладостойкие.

Жаростойкие составы не разрушаются при воздействии на них химической среды. Их можно применять при температурах до +1150 градусов. Из таких сталей изготавливают разнообразные слабонагруженные изделия:

  • элементы газопроводных систем;
  • арматуру для печного оборудования;
  • нагревательные детали.

Жаропрочные марки сталей могут достаточно долго сопротивляться нагрузкам в высокотемпературных условиях, сохраняя при этом свои изначально высокие механические характеристики.

Их обязательно легируют вольфрамом и молибденом (каждая из присадок может содержаться в стальной композиции в количестве до семи процентов).

А для измельчения зерна в некоторые аустенитные сплавы вводят в небольших количествах бор.

Обозначим часто встречающиеся марки жаростойких и жаропрочных сталей описываемого в статье класса: Х15Н35ВТР, 10Х12Н20Т3Р, 40Х18Н25С2, 1Х15Н25М6А, 20X23H13, 10X15H18B4T, 10Х16Н14В2БР, 10X18H12T, 08Х16Н9М2, 10Х15Н35ВТ, 20Х25Н20С2, 1Х15Н25М6А, 20X23H13, 10X15H18B4T, 10Х16Н14В2БР, 10X18H12T.

Аустенитные нержавеющие стали (то есть коррозионностойкие) характеризуются малым содержанием углерода (не допускается наличия свыше 0,12 процентов этого химического элемента). Никеля в них может быть от 8 до 30 %, а хрома от 12 до 18%.

Любая аустенитная нержавеющая сталь проходит термическую обработку (отпуск, закалку или отжиг стали).

Термообработка необходима для того, чтобы изделия из нержавейки хорошо “чувствовали” себя в разных агрессивных средах – в щелочных, газовых, жидкометаллических, кислотных при температурах от +20 градусов и больше.

Наиболее известны следующие марки аустенитных коррозионностойких сталей:

  • хромоникельмолибденовые: 03Х21Н21М4ГБ, 08Х17Н15М3Т, 08X17Н13M2T, 03X16H15M3, 10Х17Н13М3Т;
  • хромомарганцевые: 07Х21Г7AН5, 10X14AГ15, 10X14Г14H4T;
  • хромоникелевые: 08Х18Н12Б, 03Х18Н11, 08X18H10T, 06X18Н11, 12X18H10T, 08X18H10;
  • с большим содержанием кремния (от 3,8 до 6,7 %): 15Х18Н12C4Т10, 02Х8Н22С6.

Хладостойкие аустенитные композиции содержат 8–25 % никеля и 17–25 % хрома. Применяются они для криогенных аппаратов, имеют высокую стоимость производства, поэтому используются весьма ограниченно. Чаще всего встречаются криогенные стали 07Х13Н4АГ20 и 03Х20Н16АГ6, которые легируются азотом. Этот элемент вводят для того, чтобы сплав при температуре +20° имел более высокий предел текучести.

Наиболее распространенными считаются аустенитные хромоникелевые стали, которые имеют добавки молибдена. Их применяют тогда, когда есть риск образования щелевой либо питтинговой коррозии. Они демонстрируют высокую стойкость в восстановительных атмосферах, и делятся на два вида:

  • нестабилизированные титаном с содержанием углерода не более 0,03 %;
  • стабилизированные титаном с углеродом от 0,08 до 0,1 %.

Такие марки хромоникелевых композиций, как Х17Н13М2 и Х17Н13М3, оптимальны для конструкций, функционирующих в сернокислых средах, в уксусной десятипроцентной кислоте, в фосфорной кислоте в кипящем состоянии.

Хромоникелевые стали с добавлением ниобия или титана отличаются минимальной опасностью к образованию коррозии межкристаллитного типа. Ниобия вводят по сравнению с углеродом в 9–10 раз больше, а титана – в 4–5,5 раз больше. К сплавам с подобной возможностью относят следующие составы: 0Х18Н12Б, 0Х18Н10Т, Х18Н9Т и некоторые другие.

Увеличить коррозионную стойкость описываемых сталей также можно посредством введения в них кремния. Яркими представителями таких специальных композиций являются такие сплавы:

Они без преувеличения идеальны для производства химических сварных агрегатов, в которых хранится и перерабатывается азотная концентрированная кислота.

Хромомарганцевые стали типа 2Х18Н4ГЛ характеризуются высокими литейными характеристиками, поэтому их эксплуатируют на производствах, где применяются коррозионностойкие литые конструкции. Другие хромомарганцевые сплавы (например, 10Х13Г12Н2СА и 08Х12Г14Н4ЮМ) в горючих средах более стойки к коррозии, нежели хромоникелевые.

Жаропрочные и жаростойкие сплавы аустенитной группы подвергаются при необходимости разным видам термической обработки с целью увеличения своих свойств, а также для модификации имеющейся структуры зерна: число и принцип распределения дисперсных фаз, величина блоков и самого зерна и так далее.

Отжиг таких сталей применяется для уменьшения твердости сплавов (когда это требуется по условиям их эксплуатации) и устранения явления хрупкости.

При подобной термической обработке металл нагревают до 1200–1250 градусов в течение 30–150 минут, а затем максимально быстро подвергают охлаждению.

Сложные высоколегированные стали чаще всего охлаждают в масле либо на воздухе, а вот сплавы с малым количествам легирующих компонентов обычно погружают в воду.

Для сплавов типа ХН35ВТЮ и ХН70ВМТЮ рекомендуется термообработка в виде двойной закалки.

Сначала выполняется первая нормализация их состава (при температуре около 1200 градусов), благодаря которой металл повышает показатель сопротивления ползучести за счет формирования твердой гомогенной фазы.

А после этого осуществляется вторая нормализация с температурой не более 1100 градусов. Результатом описанной обработки является значительное увеличение пластических и жаропрочных показателей аустенитных сталей.

Аустенитная сталь повышает свою жаропрочность (а заодно и механическую прочность) в тех случаях, когда проходит двойную термообработку, заключающуюся в закалке и следующим за ней старении. Кроме того, практически все аустенитные металлы, которые относят к группе жаропрочных, искусственно старят перед эксплуатацией (то есть выполняют операцию их дисперсионного твердения).

Источник: http://tutmet.ru/austenitnaja-nerzhavejushhaja-stal-klass-marki-termoobrabotka.html

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Свойства аустенитных сталей вообще и хромоникелесых аусте-нитных жаропрочных сталей в частности во многом определяют выбор способов их сварки, сварочных материалов и технологии сварки.  [1]

Свойства аустенитных сталей типа 18 – 8 при повышенных температурах могут быть характеризованы данными, приведенными на фиг.  [2]

Разница всвойствах ферритных и аустенитных сталей в отношении коррозии при механических напряжениях вызывает удивление.  [3]

Неметаллические включения оказывают заметное влияние насвойства аустенитных сталей и сварных швов.

При ручной сварке аустенитными электродами с основным покрытием и при дуговой сварке в атмосфере защитных газов наплавленный металл сравнительно мало загрязнен неметаллическими включениями.

Исключение составляет газоэлектрическая сварка в техническом аргоне, когда металл шва содержит большое количество нитридов. Совершенно иная картина наблюдается при сварке под флюсами-силикатами и при сварке в углекислом газе.  [4]

Между тем деформационное старение аустенита может оказывать весьма существенное влияние насвойства аустенитных сталей в процессе эксплуатации. Установлено, что явление деформационного старения присуще как чистым металлам с ГЦК-решет-жой – никелю, алюминию, так и некоторым сплавам.  [5]

Влияние бора на скорость.  [6]

В последние годы выполнены исследования по изучению влияния бора [49] на структуру исвойства аустенитной стали с высоким содержанием хрома и никеля.  [7]

Аустенито-ферритные стали обладают рядом особенностей, к которым относятся более высокие прочностные свойства при комнатных температурах по сравнению сосвойствами аустенитных сталей [ 49, 230 – 2311 после закалки с 1000 – 1150 – С, меньшие значения пластичности и ударной вязкости. Прочность и твердость могут быть еще несколько повышены за счет дополнительного старения при 500 – 750 С вследствие процессов дисперсионного твердения, протекающих в обеих фазах.  [8]

Концентрация углерода в результате дегомогенизации при очень высокой температуре, возможно, происходит быстрее в межфазных областях, окружающих ферритные пространства.

Мы предполагаем изучитьсвойства аустенитных сталей с большим содержанием никеля ( стали г. 18 % хрома и 20 % никеля), в которых, несомненно, не содержится никаких следов дельта-феррита.

Таким путем мы выясним, может ли ожевая коррозия происходить в аустенитах, абсолютно не содержащих дельта-феррита.  [9]

Наряду с этим, установлена нецелесообразность легирования некоторых марок сталей присадкой небольших количеств ниобия. Так, по А. М. Борздыка [297], легирование ниобием, при отношении содержания ниобия к содержанию углерода близкому к 2, средпеуглеродиетой ( 0 5 % С) хромоникельвольфрамовой стали не дает эффекта.

Причину такого влияния ниобия этот исследователь видит в том, чтотеплоустойчивые свойства аустенитной стали зависят не столько от общего содержания в стали ниобия, сколько от соотношения между ниобием и углеродом.

Этот исследователь считает, что вольфрам как упрочняющий элемент может быть заменен в жаростойкой хромоникелевой стали ниобием, 1 атомн.  [10]

Он установил, что поглощение азота происходит во всем интервале температур. Об от-жоте в атмосфере чистого водорода и происходящих при этом измененияхсвойств аустенитных сталей сообщают Роач с сотрудниками.

Первые соображения об отжиге высоколегированных инструментальных сталей [2] указывают на то, что при отжиге в атмосфере аргона, с одной стороны, устраняется нежелательное селективное обезуглероживание поверхности и, с другой стороны, уменьшается обеднение поверхности хромом и другими элементами.  [11]

Стали аустенитного класса на марганцовистой основе склонны к образованию трещин при нагревании и давлении, отличаются плохой свариваемостью, при медленном охлаждении и отпуске при 300 – 400 С структура стали переходит в мартенсит. Однако эта сталь отличается высокой износостойкостью.

Твердость металла на поверхностях трения в местах изнашивания повышается в процессе работы звеньев и поддерживается в пределах от zoo до 500 НВ при высокой пластичности, что близко к твердости закаленной стали 45, пластичность которой значительно ниже.

Такоесвойство аустенитной стали способствует повышению износостойкости в абразивной среде при ударных нагрузках.  [12]

Читайте также:  Сварка изделий из алюминия: выбор аппарата, плюсы и минусы

Страницы:      1

Источник: http://www.ngpedia.ru/id412651p1.html

Аустенитная сталь и особенности работы с ней

Блестящие, не подверженные коррозии изделия из стали бывают с покрытием из хрома, молибдена, вольфрама и легированные, в сплаве которых содержатся необходимые для придания прочности, устойчивости к коррозии и перепадам температур добавки таких элементов, как:

  • кобальт;
  • алюминий;
  • титан;
  • медь;
  • марганец;
  • никель;
  • хром;
  • ванадий;
  • молибден;
  • кремний.

В зависимости от назначения стали в ней могут содержаться и другие вещества, улучшающие ее технические характеристики и придающие ее блеск и гладкость поверхности.

Соответствие стального изделия из нержавейки проверяется при температуре, равной 20° C. Немецким институтом стандартизации создана система, по которой аустенитные стали делятся на категории. А2 и А3 – это категории хромоникелевых сталей, А4 и А5 – категории, к которым относятся хромистая никелевая и молибденовая стали.

Удельный вес этих сталей одинаков. Несмотря на это, выдерживаемая предметом из стали нагрузка повышается с повышением цифры категории. Процент деформации повышается при нагревании.

Механические повреждения могут произойти лишь при сильной, направленной силе удара или с применением специального оборудования – пресса или трубогиба.

В холодном состоянии сталь очень устойчива к растяжению и прочим видам деформации. У нее высокий коэффициент сопротивляемости. При нагреве этот коэффициент снижается вдвое, независимо от категории стали, он практически равен.

Учитывая то, что температура плавления аустенитных сталей происходит при температуре 1800° C, стоит отметить, что и закалка ее происходит при нагреве до 850° C. Аустенизация происходит при нагреве свыше 1000° C. Упругость ее при сильном нагреве меняется незначительно. Показатели проверяются при температурах в 300°, 400° и 500° C.

При сборке металлических ограждений, создании составных металлических изделий применяются 2 вида сварки.

Несмотря на то, что сталь имеет хорошие и отличные характеристики сваривания, необходимо с пониманием дела подойти к выбору между дуговой и газосваркой, потому что в процессе сварки металл прилегающих к сварному шву участков, изменяет свою структуру, что сказывается на внешнем виде и подверженности металла. При непрерывном нагревании окалина появится при температуре чуть выше 900° C, при периодическом нагревании во избежание ее проявления нагрев необходимо уменьшить на 100° C.

Технология сварки аустенитных сталей ↑

Плавится нержавеющая аустенитная сталь при температуре почти в 2000° C. Но, несмотря на это, низкое содержание в ее составе углерода дает превосходные показатели свариваемости.

Температуры сварочных аппаратов не так высоки, чтобы в процессе сварки образовалась окалина. Неприятных запахов при нагреве нержавеющей стали тоже не ощущается.

Чтобы избежать коробления и межкристаллической коррозии, применяются методы быстрой сварки.

Неправильно выбранный процесс сварки и режим охлаждения могут привести к нежелательным последствиям. При сварке нагревается не только зона сваривания, но и прилегающие к ней участки металла. Их температура может достигать 700° C.

При такой температуре хром разлагается, что при медленном охлаждении приведет к выпадению его карбидов.

Аустенитность структуры стали на участках выпадения карбидов будет нарушенной, что повлечет за собой снижение всех технических характеристик и плачевно скажется на внешнем виде готовой металлоконструкции.

Окисление хрома может сопровождаться тугоплавким новообразованием. Чаще всего оксид хрома остается внутри шва. Температура его плавления на 100-200° C выше, чем у самой нержавеющей стали. Низкая теплопроводность стали при высоком коэффициенте линейного расширения создает напряженность в околошовной зоне.

Малая интенсивность газосварочного оборудования, когда нагрев металла происходит постепенно ведет к тому, что площадь нагрева увеличивается. Это способствует незначительному, медленному охлаждению металла, вызывающему выпадение продуктов окисления хрома.

При сваривании полой трубы продукты окисления будут проявляться внутри нее за местом сварного шва (при условии свободного доступа воздуха в полость трубы).

Применение дуговой сварки для нержавейки более целесообразно, так как при этом процессе шов получается более ровным, соединение – надежным, а сталь сохраняет свои начальные технические характеристики.

Газовая сварка оправдана при скреплении деталей малой толщины, не превышающей 2 мм. Процесс сварки схож по температурному режиму и интенсивности пламени с тем, что применяется для углеродистых сталей. Присадочным материалом для сварки является проволока с тем же составом, что и сама нержавейка. Если в ней содержатся титан или ниобий, то это снизит выпадение карбидов хрома.

Источник: http://mastter.ru/11002-austenitnaya-stal.html

Марки нержавеющей стали – виды и характеристики нержавейки

Нержавеющие (коррозионностойкие) стали – сплавы на основе железа и углерода, содержащие, помимо основных компонентов и стандартных примесей, легирующие элементы.

Основной добавкой является хром (Cr), которого в коррозионностойком сплаве должно быть не менее 10,5%. В таком количестве Cr оказывает существенное влияние на диаграмму состояния «железо-углерод».

Хром и никель, также в большинстве случаев присутствующие в нержавеющих сталях, повышают не только устойчивость металла к коррозии, но и другие технические характеристики.

Правила маркировки коррозионностойких сталей

Обозначение состоит из цифр и букв. Двузначное число в начале маркировки – количество углерода в сотых долях процента. Далее следуют буквы, характеризующие определенные легирующие элементы.

После них ставятся цифры, равные процентному содержанию легирующих элементов, округленному до целого числа. Если процент добавки находится в пределах 1-1,5, то после буквы цифра не ставится.

Для условного обозначения легирующих компонентов в российской нормативной документации используется русский алфавит:

  • Х – хром;
  • Н – никель;
  • Т – титан;
  • В – вольфрам;
  • Г – марганец;
  • Д – медь;
  • М – молибден.

Группы коррозионностойких сталей по структуре

Структура коррозионностойких сталей, их свойства и области применения определяются процентным содержанием углерода, перечнем и количеством легирующих добавок. По структуре нержавейка делится на несколько типов. Основные: ферритная, мартенситная, аустенитная. Существуют промежуточные варианты.

Ферритная

Эта группа относится к малоуглеродистым сплавам – C до 0,15%. Содержание хрома – до 30%. Объемнокристаллическая структура обеспечивает сочетание достаточно высокой прочности и пластичности. Нержавеющие стали ферритных марок относятся к ферромагнитным.

Основные характеристики:

  • способность к холодной деформации;
  • основной тип термообработки – отжиг, снимающий наклеп;
  • хорошая коррозионная стойкость;
  • относительно невысокая стоимость.

Основная причина потери рабочих характеристик сталями ферритного класса – межкристаллитная коррозия (МКК), в результате которой разрушение происходит по границам зерен.

Для устранения этого негативного явления избегают резкого охлаждения металла от +800°C, проводят стабилизирующий отжиг, находят оптимальный баланс между содержанием углерода и хрома.

Полностью устранить склонность к МКК позволяет введение карбидообразующих элементов – титана и ниобия.

По стандарту AISI ферритные стали относятся к серии 400:

  • 403-420 – содержание хрома 11-14%, никель отсутствует;
  • 430 и 440 – 15-18% C, никель отсутствует;
  • 630 – содержит 3-5% никеля. Хорошо обрабатывается, устойчива к коррозии в различных средах, схожа по свойствам с 08Х18Н10.

Эти материалы используются при производстве широкого сортамента труб, листов, профилей.

Таблица марок нержавеющих сталей ферритного класса по ГОСТу и AISI, основные сферы использования

Марка по ГОСТу 5632 Марка по AISI Области применения
08Х13 409 Столовые приборы
12Х13 410 Емкости для жидких алкогольсодержащих продуктов
12Х17 430 Емкости для высокотемпературной обработки пищевой продукции

Мартенситная

К этой группе относятся металлы с содержанием хрома до 17%, углерода – до 0,5% (в отдельных случаях – выше). Мартенсит – структура, получаемая путем закалки заготовки с последующим отпуском. Для нее характерно сочетание высокой твердости, прочности, упругости и устойчивости к коррозии.

Сплавы используются при производстве ответственной металлопродукции, предназначенной для работы в агрессивных средах. Это пружины, валы, ножи, фланцы. При повышении содержания C в структуре появляется карбидная фаза, обеспечивающая высокую твердость и износостойкость.

Проведение низкого отпуска после закалки (+200…+300°C) обеспечивает высокую твердость – 50-52 HRC, высокого (+500…+600°С) – меньшую твердость (28-30HRC) и большую вязкость. Закалка производится при температурах +950…+1050°C.

Таблица марок мартенситных сталей по ГОСТу и AISI, их основные области применения

Марка по ГОСТу 5632 Марка по AISI Области применения
20Х13 420 Кухонное оборудование
30Х13
40Х13
14Х17Н2 (мартенситно-ферритная) 431 Детали компрессорных установок, оборудование, эксплуатируемое в агрессивных средах и при пониженных температурах

Аустенитный класс

Этот обширный класс коррозионностойких сталей (по AISI – класс 300 и представитель класса 200 – AISI 201) обладает высокой устойчивостью к коррозии, пластичностью в холодном и горячем состоянии, прочностью, хорошей свариваемостью, способностью контактировать без разрушения с азотной кислотой.

Немагнитность существенно расширяет области применения материала. Экономически выгодным является сочетание 18% Cr и 8% Ni. При необходимости получения стабильного состояния аустенита количество никеля повышают до 9%. Такие стали бывают нестабилизированными и стабилизированными.

Стабилизированная группа легируется титаном и ниобием, снижающими склонность аустенитных марок к межкристаллитной коррозии.

Закалка осуществляется при температурах +1050…+1100°C с быстрым охлаждением, которое закрепляет состояние пресыщенного твердого раствора. Особенность этой группы – отсутствие упрочнения при закалке.

В данном случае этот вид ТО является смягчающей операцией, направленной на снятие последствий наклепа. С этой же целью может применяться отжиг. Закалке подвергают мелкие детали, отжигу – массивные.

Таблица марок аустенитных сталей по ГОСТу и AISI, их основные области применения

Марка по ГОСТу 5632 Марка по AISI Области применения
12Х18Н10Т 321 Технологические линии химической индустрии и предприятий нефтепереработки
08Х18Н10 304 Технологические трубопроводные системы в химической и пищевой индустрии, ограниченный ассортимент посуды, не включающий изделия для горячей обработки пищи
08Х17Н13М2 316 Технологическое оборудование химической индустрии, использование в качестве «пищевого» материала
12Х15Г9НД 201 Емкости и трубопроводы, контактирующие с органическими кислотами и умеренно агрессивными средами

Краткие характеристики некоторых видов аустенитных нержавеющих сталей:

  • 304 – распространенный представитель этого класса. Прекрасно поддается глубокой вытяжке, поэтому применяется для изготовления объемных изделий. Подвержен щелевой коррозии в теплых средах с повышенным содержанием хлора, поэтому не рекомендуется к применению в морской воде и в отраслях, в которых используются чистящие составы с хлором.
  • 321 и 347 – усовершенствованные варианты марки 304, отличающиеся добавками ниобия или титана.
  • 316 – проявляет максимальную устойчивость к коррозии среди массово используемых коррозионностойких сталей.
  • 201 – относительно недорогой аналог сталей 304 и 321. Показывает хорошие рабочие характеристики в средах средней агрессивности, благодаря сбалансированному химическому составу и новым технологиям изготовления.

Источник: https://TreydMetall.ru/info/nerzhaveyushchaya-stal-marki-vidy-i-harakteristiki

Нестабильные аустенитные стали

В области умеренных температур целесообразным оказывается применение аустенитных сталей на основе нестабильной γ-фазы, которая в процессе холодной пластической деформации испытывает фазовые превращения типа γ→α или γ→ε.

В таких сталях (склонных к образованию мартенсита деформации) в результате термомеханической обработки достигается высокопрочное состояние.

В результате усиливается релаксационная стойкость вследствие повышения сопротивления сдвиговому механизму.

Из числа нестабильных аустенитных сталей наиболее широкое распространение в качестве коррозионностойких материалов получили хромоникелевые стали типа 18-8. Типичными представителями этой группы являются стали 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т и др. [26].

К основным достоинствам указанных сталей следует отнести коррозионную стойкость, повышенную пластичность в закаленном состоянии и склонность к заметному упрочнению в процессе пластической деформации.

Они отличаются также хорошей релаксационной стойкостью при температурах до 250..300 ºС [34].

Важной особенностью изменения структурного состояния в процессе деформации сталей с нестабильным аустенитом является образование мартенсита. В сталях типа 18-8 мартенситное превращение при деформации протекает путем возникновения ферритной α-фазы.

Появление ε-мартенсита возможно лишь при малых степенях обжатия, а также при относительно низких температурах. Объемная доля его очень невелика, а при дальнейшем деформировании он превращается в α-мартенсит. При больших обжатиях образование α-мартенсита происходит непосредственно из аустенита, минуя промежуточную стадию формирования ε-фазы.

Читайте также:  Виды колючей проволоки и особенности ее монтажа

Таким образом, в сильнодеформированных аустенитных сталях типа 18-8 ε-мартенсит фактически не наблюдается.

Повышение степени обжатия и снижение температуры деформации увеличивают полноту мартенситного превращения. Однако даже после очень сильного обжатия часть аустенита остается непревращённой.

Объёмная доля мартенсита может быть получена путем уменьшения скорости волочения и снижения величины единичного обжатия.

В этом случае наблюдается меньший разогрев проволоки в процессе волочения, и, следовательно, достигается усиление полноты γ→α-превращения.

При изготовлении высокопрочной проволоки из сталей 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т оптимальной считается деформация 90-92 % [27], поскольку при этом обеспечивается наилучшее сочетание прочностных и пластических свойств. Так, проволока диаметром 1,0 мм после такого обжатия имеет sв = 1850..2050 МПа и число гибов не менее 5.

Прочностные свойства сталей типа 18-8 дополнительно можно повысить в результате последеформационного отпуска. Обычно такую обработку деформированных сталей выполняют при 420..

450º С, длительность изотермической выдержки, как правило, ограничивают
0,5..1,0 ч. Старение приводит к относительно умеренному возрастанию sв (15..20 %), но к более сильному повышению предела упругости
(до 40..50 %).

При этом наблюдается снижение пластических свойств.

Стали типа 18-8 имеют ряд недостатков. В частности, их отличает пониженное сопротивление релаксации напряжений при температурах выше 300 ºС. В некоторых особо жестких условиях нагружения недостаточными оказываются показатели прочностных свойств.

В ряде случаев возникает необходимость в усилении их коррозионной стойкости.

Поэтому существует потребность в разработке новых сталей того же структурного класса, выгодно отличающихся большей прочностью, лучшей теплостойкостью и сопротивлением коррозии.

В решении этой проблемы связаны исследования, выполненные В.Р. Баразом, А.Н. Богомоловым, С.В. Грачевым и др.

[32, 34-38] и направленные на изыскание составов нестабильных аустенитных сталей путем добавочного легирования хромоникелевой композиции 18-8 такими элементами, как марганец, кремний, молибден, ванадий, медь (12Х17Н8Г2С2, 12Х17Н8Г2С2МФ).

Подобное легирование позволило обеспечить существенное повышение физико-механических свойств (прочностных характеристик и сопротивления релаксации напряжений), а также избежать заметного удорожания по сравнению с существующими сталями данного типа.

Разработанные стали предназначены для изготовления тяжелонагруженных и теплостойких пружин и других упругих элементов. Для данных сталей приемлемой является температура нагрева под закалку – 1080..1100º С. При этом нагреве значительная часть углерода и карбидообразующих элементов (хрома, молибдена и ванадия) переходит в

γ-фазу, что при последующем ускоренном охлаждении приводит к получению пересыщенного твердого раствора. Механические свойства сталей имели близкие показатели: σв = 790 МПа; δ = 65 %; ψ = 40 %. После деформации происходит интенсивное упрочнение.

При максимальном обжатии (85 %) σв в сталях 12Х17Н8Г2С2 и 12Х17Н8Г2С2МФ возрастает почти в три раза и составляет 2250-2300 МПа. Кроме того, указанные стали по уровню прочности существенно превосходят известные стали 12Х18Н10Т и 17Х18Н9 и сохраняют достаточно хорошую пластичность. Все стали в закаленном состоянии имели аустенитную структуру.

В процессе последующей деформации в них развивалось фазовое γ→α превращение. Интенсивность образования мартенсита определяется степенью легированности γ-твердого раствора. Усложнение химического состава приводит к закономерному уменьшению в структуре объемной доли мартенсита. Последеформационный нагрев сталей 12Х17Н8Г2С2 и 12Х17Н8Г2С2МФ до 450..

500º С вызывает заметное повышение величины σв, в результате выделения карбидов Me23C6 и VC: σв = 2600 МПа.

В работе [39] выполнены исследования по изысканию составов высокопрочных и коррозионностойких сталей, которые могли быть эффективной заменой высококобальтовых сплавов типа 40КХНМ. Исследования проводили на сталях 12Х14Н6Г4 и 12Х14Н6Г4ДМТ. Структура сталей почти полностью состояла из аустенита (мартенсита охлаждения не более 3..5 %).

В закаленном состоянии стали имели свойства, типичные для аустенитных сплавов: σв = 700..800 МПа и δ = 40..50 %. Проведение пластической деформации приводит к образованию мартенсита: в стали 12Х14Н6Г4 после обжатия на 80 % объемная доля мартенсита деформации составляла около 80 %, а в стали 12Х14Н6Г4ДМТ – 30 %.

При этом обе стали после максимального обжатия имели относительно близкие показатели прочности. Авторы работы [39] считают, что дополнительное повышение прочностных свойств достигается в процессе последеформационного нагрева и связано с образованием частиц гексагональной карбидной фазы типа (Fe, Cr)7C3.

Однако в данных сталях после высокотемпературного старения (при 600º С) наблюдается склонность к коррозионному разрушению, когда происходит активный распад матричных твёрдых растворов и выделение карбидной фазы, богатой хромом.



Источник: https://infopedia.su/13×3952.html

Что такое аустенитные стали

Легированные стали с внедрением в структуру никеля 8%-10% приобретают другие  свойства. Никель способен сохранять аустенитную фазу при комнатной температуре, вплоть до плавления. В кристаллической решетке металла происходит замещение атомов железа на никель. Форма имеет структуру в виде куба.

Что обеспечивает прочное соединения и придает различные спецефические свойства. Обладают такие металлы коррозионностойкостью, хорошей пластичностью. Такую столь используют в пищевой промышленности, машиностроении, нефтеперерабатывающие предприятия. К примеру несколько видов сталей 08Х18Н10Т, AISI 306, AISI 316.

При температуре свыше 570 градусов происходит распад аустенитной фазы на феррит и ледебурит. В чистом железе наблюдается аустенитное состояние от 910 до 1401 градуса.

В углеродистых сталях твердый раствор ( аустенит) существует чуть ниже 727 Цельсия. Когда углерод замещает атомы железа.

Аустенитная структура может существовать как и во всей кристаллической решетке так и в верхних слоях металла.

Имеются и другие сплавы с повышенной стойкостью к коррозии при высоких температурах. Их еще называют жаростойкие с умеренным рабочим давлением и жаропрочные с нагрузкой. Эксплуатация таких сталей проходит при температуре до 1100 градусов.

К таким сталям относятся марки  08Х16Н9М2, 10Х14Н16Б, 10Х14Н14В2БР. Применяют в турбинах выхлопной системы, Производство клапанов впускных и выпускных, в головках двигателя.

Где происходит динамическая нагрузка при высокой температуре сгорания топлива.

А ток же хладостойкие сплавы используемые в криогенных установках по сжижению газов, заморозки различных клеток и тому подобное. Диапазон работы такой стали очень большой.

Но при комнатной температуре его свойства ослабевают. Главная особенность коррозионостойкость к жидкому азоту и другим веществам. Есть несколько типов сталей с такими свойствами 03Х20Н16АГ6, 7Х13Н4АГ2.

Все известные стали придерживаются норм по ГОСТ 5632-72.

Все стали имеющие аустенитную структуру решетки относятся к классу коррозиестойких при различных температурах эксплуатации в широком диапазоне. Такие стали трудно обрабатываются механически. Плохая теплопроводность затрудняет использование горячей ковки. И не все стали нержавеющие можно закалять.

Приводит к потери своих свойств. Большая часть металлов имеет хорошую вязкость. Режущая часть инструмента подвержена коррозионной диффузии. Налипанию материла на кончик резца. Сам материал при незначительной деформации уплотняется что приводит к изменению физических свойств.

Это обосновывает затраты на производство таких сталей и ее стоимость.

Источник: http://weldingmedia.ru/chto-takoe-austenitnyie-stali/

Аустенитная сталь и особенности работы с ней

Блестящие, не подверженные коррозии изделия из стали бывают с покрытием из хрома, молибдена, вольфрама и легированные, в сплаве которых содержатся необходимые чтобы дать прочности, устойчивости к коррозии и перепадам температуры добавки таких элементов, как:

  • Кобальт;
  • Алюминий;
  • Титан;
  • Медь;
  • Марганец;
  • Никель;
  • Хром;
  • Ванадий;
  • Молибден;
  • Кремний.

В зависимости от назначения стали в ней находятся и другие вещества, улучшающие ее технические характеристики и придающие ее блеск и гладкость поверхности.

Соответствие стальные изделия из нержавейки исследуется при температуре, равной 20° C. Германским институтом стандартизации создана система, по которой аустенитные стали делят на категории. А2 и А3 – это категории хромоникелевых сталей, А4 и А5 – категории, к которым относятся хромистая никелевая и молибденовая стали.

Удельный вес подобных сталей одинаков. Не смотря на это, выдерживаемая объектом из стали нагрузка возрастает с повышением цифры категории. Процент деформации возрастает при нагревании.

Повреждения механического типа могут случиться лишь при крепкой, направленной силе удара или с применением необыкновенного оборудования – пресса или трубогиба.

В холодном состоянии сталь очень стойкая к растяжению и прочим видам деформации. У нее высокий коэффициент сопротивляемости. При нагреве данный показатель уменьшается вдвое, независимо от категории стали, он практически равён.

Если взять во внимание то, что температура плавления аустенитных сталей происходит при температуре 1800° C, уместно отметить, что и закалка ее происходит при нагреве до 850° C. Аустенизация происходит при нагреве более 1000° C. Упругость ее при крепком нагреве меняется несущественно. Показатели контролируются при температуре в 300°, 400° и 500° C.

При собирании ограждений изготовленных из металла, создании составных металлических изделий применяются 2 вида сварки.

Не смотря на то, что сталь имеет хорошие и хорошие характеристики сваривания, необходимо с пониманием дела подойти к выбору между дуговой и газосваркой, так как в процессе сварки металл прилегающих к сварному шву участков, изменяет свою структуру, что вырисовывается на внешнем виде и подверженности металла. При непрерывном нагревании окалина появится при температуре чуть-чуть больше 900° C, при периодическом нагревании во избежание ее проявления нагрев необходимо выполнить меньше на 100° C.

Операция сварки аустенитных сталей

Плавится нержавеющая аустенитная сталь при температуре фактически в 2000° C. Однако, не смотря на это, низкое содержание в ее составе углерода даёт превосходные показатели свариваемости.

Температуры аппаратов для работ по сварке не так высоки, чтобы в процессе сварки возникла окалина. Неприятных запахов при нагреве нержавеющей стали тоже не ощущается.

Чтобы избежать коробления и межкристаллической коррозии, применяются способы быстрой сварки.

Неверно выбранный процесс сварки и режим охлаждения приводят к плохим результатам. При сварке нагревается не только территория сваривания, но и прилегающие к ней участки металла. Их температура может достигать 700° C.

При аналогичной температуре хром разлагается, что при медленном охлаждении ведет к выпадению его карбидов.

Аустенитность структуры стали на участках выпадения карбидов будет нарушенной, что за собой повлечет снижение всех технических характеристик и плачевно скажется на внешнем виде готовой системы из металла.

Окисление хрома сопровождается тугоплавким новообразованием. Достаточно часто оксид хрома остается внутри шва. Температура его плавления на 100-200° C больше, чем у самой нержавеющей стали. Небольшая проводимость тепла стали при высоком коэффициенте линейного повышения исполняет напряженнность в околошовной зоне.

Маленькая интенсивность газосварочного оборудования, когда нагрев металла происходит постепенно ведет к тому, что площадь нагрева увеличивается. Это способствует незначительному, медленному охлаждению металла, вызывающему выпадение продуктов окисления хрома.

При сваривании полой трубы продукты окисления начнут появляться внутри нее за местом сварного шва (в условии свободного доступа воздуха в полость трубы).

Применение дуговой сварки для нержавейки более лучше, также как и при подобном процессе шов выходит гораздо ровнее, соединение – хорошим, а сталь хранит свои начальные технические характеристики.

Газовая сварка оправдана при скреплении деталей маленькой толщины, не превышающей 2 мм. Процесс сварки схож по температурному режиму и интенсивности пламени с тем, что применяется для углеродистых сталей. Присадочным материалом для сварки считается проволока с тем же составом, что и сама нержавейка. Если в ней содержатся титан или ниобий, то это снизит выпадение карбидов хрома.

Сравнивание сталей на искру

Источник: http://www.lineyka.net/dacha/austenitnaja-stal-i-osobennosti-raboty-s-nej.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector