производство и поставка оборудования для механических испытаний, неразрушающего контроля, химического анализа и визуального контроля, диагностического оборудования, приборов визуального контроля, систем контроля доступа персонала, элементов систем умного производства. Испытательная лаборатория. Сервисный центр

Глава 1. Коррозионностойкие стали и сплавы / Глава 1.1. Классификация и особенности коррозионностойких сталей и сплавов

К коррозионностойким относят стали и сплавы, содержащие > 12 % Сr, а также дополнительно легированные Ni, Mo, Сu, Si, Ti, Nb, N и некоторыми другими элементами. Их содержание зависит от агрессивности коррозионной среды и требований, предъявляемых к физико-механическим свойствам сталей и сплавов.

Коррозионностойкие стали и сплавы применяют для изготовления технологического оборудования, работающего в условиях воздействия на металл различных, как правило, высоко агрессивных коррозионных сред (неорганические и органические кислоты, их смеси, растворы щелочей и солей, морская и минерализованные пластовые воды, влажная атмосфера и т.д.) и механических нагрузок (статических, динамических, циклических или комбинированных).

Многие коррозионностойкие стали и сплавы имеют также и другие важные для практического использования свойства. Например, стали, содержащие > 12 % Сr, а также Si и Аl, обладают повышенной жаропрочностью (в основном стали и сплавы аустенитного класса). Ударная вязкость аустенитных сталей незначительно уменьшается вплоть до низких температур, поэтому их широко используют в криогенной технике. Стали этого класса являются парамагнитными, вследствие чего применяются в качестве коррозионностойких немагнитных материалов.

Хром – основной легирующий элемент для большинства коррозионностойких сталей. Его минимальное содержание, при котором сталь еще является коррозионностойкой в слабоагрессивных растворах и влажной атмосфере, составляет 12 %.

Никель обеспечивает сталям и сплавам высокую стойкость в слабо окисляющих и неокисляющих растворах. В сочетании с хромом он способствует образованию в стали гомогенной структуры аустенита, что повышает ее коррозионную стойкость. При этом также возрастают пластичность и вязкость стали. Если использовать никель в качестве матрицы сплава вместо железа, то можно путем легирования его некоторыми элементами (например Сr и Мо) создать сплавы, коррозионностойкие в сильноагрессивных средах (серная и соляная кислоты), в которых высоколегированные стали на основе железа склонны к коррозии.

Кроме хрома и никеля, коррозионностойкие стали и сплавы дополнительно легируют ферритообразующими (Si, Al, Mo, W, V, Ti, Nb) и аустенитообразующими (N, Мn, Сu, Со) элементами. Их вводят в различных количествах и сочетаниях, которые зависят от требований, предъявляемых к коррозионной стойкости, механическим и технологическим свойствам материалов. По структурному признаку, то есть в зависимости от структуры материалов и особенностей ее изменения при проведении термообработки, коррозионно-стойкие стали и сплавы подразделяют на следующие классы:

  • мартенситные нержавеющие стали, имеющие повышенное содержание углерода. Они подвержены полному фазовому α ↔ γ превращению, и при охлаждении на воздухе с температур несколько выше Ас3 в них образуется мартенсит;
  • полуферритные нержавеющие хромистые стали, имеющие пониженное содержание углерода и повышенное содержание хрома или добавки ферритообразующих элементов. Они подвержены частичному фазовому α ↔ γ превращению, и при охлаждении на воздухе в этих сталях вместо двухфазной структуры аустенита и феррита образуется мартенсито-ферритная структура;
  • ферритные нержавеющие стали, имеющие повышенное содержание хрома или добавки ферритообразующих элементов. Они не подвержены фазовому превращению α ↔ γ. К этому же классу относятся стареющие [list_item] ферритные нержавеющие стали, в которых при определенных режимах термообработки из феррита выделяется σ - фаза;
  • феррито-аустенитные стали, имеющие из-за наличия в них аустенитообразующих элементов устойчивую структуру аустенита, который не подвержен превращению в мартенсит при охлаждении. Матрица сталей данного класса - феррит. Особенностью этих сталей является увеличение в них количества феррита и уменьшение количества аустенита при нагреве. При охлаждении с высоких температур соотношение фаз изменяется в обратной пропорции;
  • аустенито-ферритные стали, которые аналогичны сталям четвертого класса, но преобладающей фазой в них при любых условиях является аустенит. К ним относятся Cr-Ni, Cr-Mn и Cr-Mn-Ni нержавеющие стали, как содержащие, так и не содержащие ферритообразующие элементы;
  • аустенитные стали, в которых из-за наличия определенного количества аустенитообразующих элементов формируется устойчивая структура аустенита. Если они содержат более 0,02 % С, то после отпуска имеют аустенито-карбидную структуру со стабилизированными карбидами Ti или Nb и нестабилизированными карбидами Сr;
  • стали переходного класса, которые представляют собой аустенитные или аустенито-ферритные стали со структурой неустойчивого аустенита. Они склонны к упрочнению при проведении определенной термообработки или в ходе обработки холодом после закалки вследствие образования аустенитомартенситной структуры;
  • аустенитные стареющие стали, к которым относятся хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые стали, содержащие Nb или V и N. Они отличаются значительной коррозионной стойкостью и имеют высокую прочность;
  • аустенитные сплавы на основе Ni, Ni и Cr, Ni и Мо, а также сочетаний никеля с некоторыми другими элементами. В этих сплавах железо либо отсутствует, либо имеется в малых количествах. Сплавы этого класса могут быть нестареющими или стареющими, в которых происходит выделение интерметаллидов или образование упорядоченных структур.

Отличительной особенностью коррозионностойких сталей и сплавов, которые всегда содержат углерод и 0,01-0,03 % азота (в случае, если он не введен специально), является наличие в структуре карбидов и нитридов. При проведении термообработки, горячей пластической деформации или сварки они могут выделяться или растворяться в твердом растворе.

С 2011 года научно-производственное предприятие «УКРИНТЕХ» успешно работает и развивается в области контроля качества материалов и изделий.

Контакты

ООО НПП "Укринтех":
г. Харьков, ул.Ковтуна, д.50, корпус "А-5"

Для почты:
а/я 2304, Харьков-1, 61001, Украина

ООО НПП "Укринтех"
+38 (050) 499-09-89; +38 (067) 560-89-39
+38 (067) 575-45-10; +38 (057) 768-09-02

"ЦНИ Лаборатория"
+38 (098) 262-48-92

Компания

Производство и поставка
испытательного оборудования, оборудования для металлографии, приборов НК и др.

Сервисный центр
Ремонт, сервисное обслуживание и модернизация оборудования.

Центр независимых исследований
Аккредитованная испытательная лаборатория.