Элементы легирующие в аустенитных сталях

Рис. 179. Схематические кривые оптимального содержания легирующих элементов в аустенитных сталях по влиянию на сопротивление ползучести Од. (Содержание углерода указано на кривых) (Л. Коломбье, И. Гохмаи)

Аустенитные стали. В отличие от ферритных и мартенситных. хромистых сталей аустенитные коррозионно-стойкие стали обладают более высокими технологическими свойствами. Основными легирующими элементами являются хром и никель, причем никель полностью или частично может быть заменен марганцем. Оба легирующих элемента являются аустенитообразующими. Дополнительное повышение коррозионной стойкости достигается путем введения добавок молибдена и в некоторых случаях—меди. [c.33]

Если в конструкции корпуса используют и аустенитные, н углеродистые стали, то необходимо учитывать различие их физических свойств температурный коэффициент линейного расширения для аустенитной стали приблизительно в 1,5 раза больше, чем для углеродистой, а теплопроводность — в 3—4 раза меньше. Вследствие этого при сварке разнородных сталей происходит локальное нагревание с последующим возникновением значительных остаточных напряжений, которые снижают коррозионную стойкость аустенитных сталей. При сварке разнородных сталей происходит диффузия легирующих элементов в углеродистую сталь, что снижает коррозионную стойкость аустенитной стали. По этим причинам следует в одних случаях вводить упругие элементы, а в других — отдалять стыки аустенитной и углеродистой стали от мест воздействия агрессивных сред введением промежуточных элементов. Некоторые варианты подобных конструкций показаны на рис. 4.16. [c.116]

На сопротивление высокопрочных сталей КР оказывают существенное влияние термическая обработка, в особенности температура отпуска, способ выплавки, пластическая деформация, химический состав. Влияние легирующих элементов на склонность к КР для высокопрочных сталей в основном близко по характеру к рассмотренному выше для аустенитных сталей, хотя и имеет ряд особенностей, отмеченных в работе [11. [c.73]

Аллотропическое превращение одного типа железа в другой происходит при температуре 1000 °С. Введением легирующих элементов высокотемпературную модификацию (аустенитную сталь) можно сохранить при комнатной температуре. Так получают коррозионно-стойкую сталь. Она не обладает ферромагнитными свойствами. [c.33]

В приведенном выражении содержание легирующих элементов принято в процентах. При Кс.г.г < 4 сталь (сварной шов) не склонна к горячим трещинам. На повышение стойкости сварных соединений аустенитных сталей эффективно влияет наличие в них ферритной составляющей. С увеличением количества ферритной фазы устойчивость шва против трещин повышается. В случае изделий из аустенитных сталей, работающих выше 300° С, рекомендуется в аустенитных швах иметь от 2 до 7% ферритной составляющей. Если рабочие температуры ниже 300° С, то для обеспечения оптимальной коррозионной стойкости содержание ферритной фазы в шве может достигать 60%. [c.225]

Способность аустенита к распаду определяется не только количеством марганца в стали, но и содержанием углерода, хрома и других легирующих элементов. Влияние марганца на эрозионную стойкость аустенитных сталей, состав которых приведен в табл. 52, показано на рис. 102, б. Увеличение содержания [c.165]

Исследования показали, что сопротивление аустенитных сталей микроударному разрушению в значительной степени определяется природой легирующих элементов и содержанием углерода [12, 47, 54]. Разные легирующие элементы при различном их содержании в стали могут образовывать аустенит с различными свойствами, которые прежде всего проявляются в степени его стабильности и склонности к упрочнению при деформировании микрообъемов стали. Ранее показано, что в условиях микроударного воздействия в процессе пластической деформации микрообъемов аустенита происходит его частичный распад с образованием мартенситной фазы. В этом случае значительно повышается сопротивление стали микроударному разрушению. Однако для некоторых аустенитных сталей это явление проявляется слабо. Стали со стабильной структурой аустенита разрушаются быстрее, чем стали с нестабильной структурой. Устойчивость аустенита зависит от состава стали и природы легирующих элементов. Например, никелевый аустенит более устойчив, чем марганцевый. [c.206]

Эффективность образования аустенитной или ферритной структуры под действием легирующих элементов сплава определяется следующими положениями. Увеличение содержания хрома, титана, кремния, алюминия и молибдена способствует образованию ферритной фазы, а увеличение содержания никеля, марганца, углерода и азота расширяет область существования аустенита и повышает его устойчивость. Поэтому для получения стали с неустойчивым аустенитом необходимо учитывать влияние каждого элемента, входящего в ее состав. Решение этой задачи требует проведения большой экспериментальной работы, вследствие чего в настоящее время разработано очень мало марок сталей с высокой сопротивляемостью гидроэрозии. В хромоникелевых сталях при длительном нагреве до температур 700—900° С или медленном охлаждении от 900—950° С образуется интерметаллид-ная о-фаза. Эта составляющая выделяется преимущественно по границам зерен, сообщая этим сталям исключительно высокую хрупкость и снижая их эрозионную стойкость. Однако а-фаза может вызвать и повышение сопротивляемости микроударному разрушению, если она имеет высокую степень дисперсности. В последнее время установлено, что а-фаза образуется почти во всех хромоникелевых аустенитных сталях, в том числе с присадкой молибдена и других легирующих элементов. При аустенизации хромоникелевые стали нагревали до более высоких температур (1000—1050° С), при которых хрупкая а-фаза растворяется. [c.208]

Таким образом, результаты исследования эрозионной стойкости аустенитных сталей приводят к выводу, что стабильный аустенит не отличается высоким сопротивлением гидроэрозии. Для достижения высокого эффекта повышения эрозионной стойкости стали необходима композиция легирующих элементов, обеспечивающая область неустойчивого состояния аустенита. [c.217]

Для конкретного сплава изменение содержания малых легирующих добавок может иметь существенное влияние на склонность к коррозионному растрескиванию. Так как обычная техническая аустенитная сталь содержит много элементов, то определение роли изменения содержания одного из них связано с известными трудностями. Некоторые полученные результаты с успехом были подвергнуты анализу статистическим методом регрессии с использованием вычислительной машины [122]. Следует также учитывать взаимодействие элементов. Например, сплав повышенной чистоты 16% N1 — 20% Сг не склонен к коррозионному растрескиванию, но добавка 1,5% молибдена делает его склонным к этому виду кор-. розионного разрушения [123]. [c.187]

Важность устойчивости кристаллической структуры и положительное действие специальных легирующих элементов проявляются также в мягких сталях в среде нитратов, в аустенитных сталях в хлористой и кислотной средах. [c.337]

Основу аустенитной жаропрочной стали печных труб составляет железо (более 45%). Входящие в сплав легирующие элементы оказывают существенное влияние иа жаропрочность н жаростойкость стали. Одни.м из важнейших легирующих элементов является хром. Содержание его в сталях печных труб колеблется в пределах 18—30%. При введении хрома повышаются жаропрочность, сопротивление ползучести и длительная прочность, а также увеличивается сопротивление окислению. Сталь, содержащая хром, на диаграмме состояния системы Ре—Сг может характеризоваться замкнутой областью (петлей) 1)-твердых растворов, обладающих устойчивой структурой материала. [c.29]

Различные легирующие элементы по-разному изменяют структуру и свойства стали. Так, некоторые элементы образуют твердые растворы в у-железе, устойчивые в широкой области температур. Например, твердые растворы марганца или никеля в у-железе при значительном содержании этих элементов стабильны от комнатной температуры до температуры плавления. Силавы железа с подобными металлами называются поэтому аустенитными сталями или аустенитными сплавами. [c.686]

Марганец считается легирующим элементом при содержании его в стали более 1 %. Повышает прочностные свойства стали, повышает устойчивость аустенитной структуры, увеличивает прокаливаемость. Его отрицательное влияние проявляется в том, что он понижает пластичность и способствует росту зерен. Увеличение содержания марганца до 10—15% позволяет получить вязкую и прочную аустенитную сталь с большой сопротивляемостью к ударам и эрозии. [c.28]

Аустенитные стали. Аустенит (у-фаза) имеет гранецентрированную кубическую решетку, не магнитен. Он— основная или единственная фаза в аустенитных нержавеющих сталях. В зависимости от состава она стабильна или метастабильна. Никель как легирующий элемент в значительной степени отвечает за сохранение аустенита после закалки промышленных сплавов Сг—Ре—N1 с высоких температур. Увеличение содержания никеля сопровождается повышением устойчивости аустенитной фазы. Легирование Мп, Со, С и N также способствует повышению устойчивости аустенитной фазы. [c.244]

Наиболее стойкой к водородной коррозии является сталь ферритного класса с малым содержанием углерода или аустенитная сталь,, содержащая легирующие элементы. [c.552]

Влияние легирующих элементов на растворимость водо-)ода в сталях одного класса I ферритного или аустенитного) [c.241]

На ускорении или замедлении из-за деформаций процесса возникновения склонности к МКК будет сказываться содержание в стали легирующих элементов особенно тех, которые влияют на количество углерода на границах зерен (никеля, бора, кремния, молибдена). Деформация после отпуска всегда уменьшает, причем в значительно большей степени, чем до отпуска, склонность аустенитных хромоникелевых сталей к МКК, так как дробление зерен и нарушение непрерывности их границ препятствует проникновению разрушения в глубь металла. [c.57]

В ряде случаев устойчивость конструкций против КР можно увеличить, применяя вместо аустенитных ферритные коррозионно-стойкие стали. Это возможно в условиях, где не проявляются отрицательные свойства этих сталей (склонность к охрупчиванию, пониженная общая коррозионная стойкость). При подборе сталей необходим как строго дифференцированный подход к составу с точки зрения влияния легирующих элементов, так и к их взаимному влиянию друг на друга в комплексе в отношении к КР. [c.76]

Особенности конструирования элементов корпусов сосудов из аустенитных сталей. Основным технологическим приемом изготовления корпусов сосудов из аустенитных сталей является сварка. При конструировании сварных корпусов необходимо учитывать дефицитность и высокую стоимость аустенитных сталей (в 1,5— 3,9 раза дороже качественно конструкционной стали в зависимости от состава и сортамента). Из высоколегированных сталей следует изготовлять лишь те элементы корпуса, которые подвержены воздействию агрессивной среды, выполняя остальные детали из углеродистых сталей но ГОСТ 380 -71. При перегреве в процессе сварки возможно выгорание легирующих элементов и образование карбидов хрома с последую[цими потерями антикоррозионных свойств и появлением ослонности к межкристаллитной коррозии. Для исключения последней в сварных конструкциях используют аустенитные стали, дополнительно легированные титаном, который связывает карбиды хрома. [c.115]

Молибден. Улучшая технологичность аустенитных материалов при сварке и общую коррозионную стойкость, молибден повышает их склонность к КР. Еще более отрицательный эффект получается при одновременном легировании молибденом и марганцем. Молибден оказывает отрицательное влияние на стойкость аустенитных сталей против КР уже с сотых долей процента. Влияние молибдена, иногда, может быть снивелировано положительным влиянием углерода или других легирующих элементов (никеля, меди). [c.72]

Присутствие в структуре стали избыточных фаз, даже когда нет приграничного обеднения твердого раствора легирующими элементами, способно увеличить склонность к ПК. Причинами этого могут быть как неустойчивость самих фаз, активирующихся при потенциалах более отрицательных, чем пит твердого раствора, так и уменьшение стойкости твердого раствора в зонах, примыкающих к частицам этой фазы, в частности из-за механических напряжений, вызванных ее выделением из твердого раствора. Поэтому аустенитйзация (для аустенитных сталей) при достаточно высоких температурах, приводящая к растворению избыточных фаз, т. е. повышающая степень гомогенности стали — желательный вид термической обработки для повышения стойкости против ПК. [c.84]

Предотвращение опасных последствий, вызываемых действием высоких температур и коррозионными агентами, достигается применением легированных сталей, а также их термической обработкой. Для повышения жаростойкости сталей добавляют хром, окисляющийся легче, чем железо и образующий оксид СггОз, создающий стойкую пленку, предохраняющую металл от окалино-образования. При очень высоких температурах применяют аустенитные стали, содержащ ге никель. Применяют стали и с другими легирующими элементами. Комбинация легирующих присадок позволяет придать сталям свойства, отличные от тех свойств, которые придает ей каждый элемент в отдельности. [c.353]

При легировании сталей хромом следует учитывать его способность к некоторому повышению устойчивости аустенита (при содержании хрома в стали до 8%). Это своеобразное влияние хрома особенно заметно проявляется в присутствии аустенито-образующих элементов, когда аустенитиая структура в хромистых сталях образуется при меньшем содержании марганца и углерода. Этим объясняется увеличение оптимального содержания хрома до 16—17% в аустенитных сталях при содержании марганца 12—15% (см. рис. 99). В данном случае определенная композиция легирующих элементов определяет необходимое метастабильное состояние сплава для образования достаточного количества упрочняющих фаз при микроударном воздействии. [c.157]

Применение сталей этого типа с пониженным содержанием никеля дает значительную экономию. Они обладают очень хорошими механическими свойствами и, прежде всего, высоким пределом текучести, достигающим в исходном состоянии 40 кгс мм (в два раза больше, чем у аустенитных сталей) [237]. Повышенную прочность этих сталей можно объяснить известным влиянием легирующих элементов в аусте-нпте и феррите. Так, например, предел текучести хромистых ферритных сталей повышается с увеличением содержания никеля. Наоборот, в аустенитных сталях никель снижает предел текучести. Учитывая состав обеих фаз [206], которых содержится в сплаве примерно по 50% (табл. 11), можно достигнуть приведенного выше предела текучести. Эти стали непригодны для глубокой вытяжки в холодном состоянии и для деталей, поверхность которых должна иметь высокий блеск. Оптимальные свойства этих сталей достигаются отжигом при температурах от 950 до 1050° С с последующим быстрым охлаждением. [c.39]

Характер зависимостей глубина межкристаллитной коррозии — время провоцирующего нагрева, а также соответствующие кривые потенциал—время (рис. 6), построенные для коррозионно-стойких сталей с различным содержанием углерода и титана, указывают на решающую роль хрома как легирующего элемента в коррозионно-стойких аустенитных сталях, а также на-возможность резкой активации коррозионных процессов, вызванной влиянием следующих факторов снижением содержания хрома в твб рдом растворе, ростом концентрации углерода, появлением структурной неоднородности при термических воздействиях. При неблагоприятном сочетании этих факторов коррозионные процессы коррозионно-стойких сталей резко ускоряются, а раз-благораживание потенциала вследствие этого может достигать больших величин, приближающихся к 1,0 В. Сочетание указанных факторов проявляется и в сварных соединениях стали типа 18 Сг=10 N1, вследствие чего существенно снижается их коррозионная стойкость. Процесс распада твердого раствора (аустени-та), вызванный сенсибилизирующим воздействием на сталь опасных температур приводит к появлению и развитию не только межкристаллитной коррозии, но часто и к более сложным процессам. К ним относится ножевая коррозия — наиболее опасный вид коррозионного разрушения сварных соединений хромоникелевых сталей, легированных стабилизирующими элементами (титаном, ниобием). Ножевая коррозия локализуется в узкой околошовной зоне, непосредственно прилегающей к металлу шва и развивается с высокими скоростями, достигающими в окисли- [c.14]

В зависимости от соотношения содержания в сталях феррито-образующих (Сг, Мо, 51, Си, И, ЫЬ) и аустени-то-образующих (С, N1, Мп, Ы) легирующих элементов нержавеющие стали делятся на несколько структурных классов ферритный, феррито-мартенситный, мартенсит-ный, аустенитный, феррито-аустенитный и мартенсито-аустенитный. Основные марки сталей, применяемых в промышленности, приведены в табл. П.1. [c.41]

Необходимо также отметить существование четвертого класса— дисперсионно-твердеющих нержавеющих сталей, которые приобретают высокую прочность и твердость в результате низкотемпературной термообработки, проводимой после закалки с вы--сокой температуры. Эти сплавы Сг—Ре содержат меньше никеля, чем это требуется для стабилизации аустенитной фазы (или вообще его не содержат). Зато они содержат такие легирующие элементы, как алюминий или медь, которые обеспечивают высокую твердость, приводя к образованию и выделению интерметаллических соединений вдоль плоскостей скольжения или границ зерен. Эти стали применяют в тех же случаях, что и коррозионностойкие никеле- [c.297]

Стали с особыми свойствами. К этой группе относятся нержавеющие, жаростойкие, жаропрочные, магнитные и некоторые другие стали. Нержавеющие стали устойчивы против коррозии в атмосфере, влаге и в растворах ки Jют, жаростойкие — в коррозионно-активных средах при высоких температурах. Жаропрочные стали сохраняют высокие механические свойства при нагревании до значительных температур, что важно при изготовлении лопаток газовых турбин, деталей реактивных двигателей и ракетных установок. Важнейшие легирующие элементы жаропрочных сталей — это хром (15—20%), никель (8—15%), вольфрам. Жаропрочные стали принадлежат к аустенитным сплавам. [c.629]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология