Cтраница 3
![]() |
Типичные марки хромистой нержавеющей стали. [31] |
Марка 1X13, содержащая малое количество углерода, представляет пример стали, называемой часто нержавеющим железом. Изучение диаграмм состояний системы Fe - С - Сг показывает, что при составах, отвечающих этой марке, наряду с хромистым ферритом могут получаться аустенит и продукты его распадения. [32]
В настоящее время накоплен обширный фактический материал по влиянию термической обработки, состава сталей и других факторов на МКК нержавеющих сталей. Сложность этого явления и зависимость его от многих факторов не позволяют вое возможные случаи МКК свести к одному механизму, но наиболее обоснованной причиной возникновения МКК нержавеющих сталей все же следует Считать обеднение хромом границ зерен вследствие выделения при отпуске на границах зерен фаз, богатых хромом: карбидов или карбонйтри-дов хрома, хромистого феррита, интерметаллических соединений, например ст-фазы. Наиболее часто МКК связана с образованием карбидов хрома. При - выделении карбидов хрома по границам зерен резко понижается концентрация углерода и хрома вблизи карбидов. [33]
![]() |
Фигуры травления в хромистом феррите высоколегированной хромом стали после травления концентрированной соляной кислотой, 2 мин, X 1000. [34] |
Кроме того, коррозионное поведение металла связано с образованием слоев из продуктов реакции, которые покрывают его и защищают от дальнейшего разъедания. Например, уже незначительное количество меди способствует повышению коррозионной стойкости стали, вследствие того, что оксид меди, соединяясь с окалиной, образует довольно плотный защитный слой. Кристаллы матрицы высоколегированных сталей ( например, зерна хромистого феррита и зерна аустенита), так же, как и зерна феррита в нелегированной углеродистой стали, могут выявляться как окрашиванием при погружении в травитель, так и оптически после обычного травления поверхности зерен. [35]
![]() |
Диаграмма, иллюстрирующая потери массы мартенситных сталей при испытании на струеударной установке ( за 10 ч. [36] |
По данным, приведенным в работе [4 ], введение 1 % Си в стали, содержащие 12 - 14 % Сг и 0 1 % С, после термической обработки приводит к выравниванию свойств стали по всему объему отливки. Исследование эрозионной стойкости стали 1Х14НД показало, что эта сталь благодаря наличию в ее составе меди обладает высоким сопротивлением микроударному разрушению. Структура этой стали в литом состоянии состоит из мартенсита и небольших участков хромистого феррита, по границам которых расположены карбиды хрома. После закалки с 1050 С и отпуска при 600 С структура стали улучшается, однако количество хромистого феррита почти не изменяется. Разрушение начинается с границ хромистого феррита и распространяется в сторону феррита. Разрушение мартенсита начинается после полного разрушения участков феррита. [37]
Для получения сплава высокой химической стойкости хромистый феррит должен содержать не менее 14 % хрома. Карбиды первого типа ( FeCr) 4C имеют электрохимический потенциал, равный потенциалу твердого раствора хрома в железен поэтому не снижают коррозионной стойкости чугуна. Карбиды второго типа ( FeCr) 7C3 имеют потенциал, неравный потенциалу хромистого феррита, и поэтому при действии агрессивной среды способствуют образованию гальванических пар, снижающих стойкость чугуна. [38]
Для сравнительной оценки эрозионной стойкости мартенситных сталей испытаниям подвергали различные по составу и свойствам стали. Участки хромистого феррита располагались равномерно по всему полю шлифа. По границам этих участков наблюдались скопления карбидов хрома. Наличие в структуре мартенситных сталей хромистого феррита отрицательно сказывается на их механических свойствах и эрозионной стойкости. Поэтому для получения при испытаниях сравнимых результатов обращали внимание на содержание в сталях углерода и хрома, а также других легирующих элементов, чтобы не было недопустимых отклонений по химическому составу. [39]
![]() |
Демпфирующая поеть стали 1X13. [40] |
Изменение каждого из компонентов, даже в пределах марочного состава, может существенно влиять на величину внутреннего трения стали. По данным ( ВТИ) [10] в зависимости от соотношения углерода п хрома в сталях 1X13 и 2X13 их структура может быть мар-тенсптного, полуферритного или полукарбидного классов, а на нижнем пределе содержания хрома ( 12 5 %) и углерода ( 0 17 - 0 20 %) структура стали после нормализации будет состоять из мартенсита без избыточных фаз. Этими же исследованиями показано, что наличие и структуре избыточных фаз свободного хромистого феррита или свободных карбидов хрома по границам зерен снижает демпфирующие свойства стали. Максимальное значение последние приобретают в случае, структуры перлита без избыточных фаз. [41]
Для предотвращения межкр исталлитной коррбзйй необходимо применять стали с возможно меньшим содержанием углерода. Другим мероприятием является введение в состав хромоникелевых сталей титана и ниобия. Эти элементы, обладая большим сродством с углеродом, связывают его в прочные карбиды и таким образом предохраняют зерна металла от обеднения хромом. Полезно также введение в небольших количествах молибдена, ванадия и кремния, которые способствуют образованию мелкозернистого хромистого феррита, обладающего хорошей сопротивляемостью коррозии. [42]
Для предотвращения межкристаллитной коррозии необходимо применять стали с возможно меньшим содержанием углерода. Другим мероприятием является введение в состав хромоннкелевых сталей титана и ниобия. Эти элементы, обладая большим сродством с углеродом, связывают его в прочные карбиды и таким образом предохраняют зерна металла от обеднения хромом. Полезно также введение в небольших количествах молибдена, ванадия и кремния, которые способствуют образованию мелкозернистого хромистого феррита, обладающего хорошей сопротивляемостью коррозии. [43]
![]() |
Диаграмма, иллюстрирующая потери массы мартенситных сталей при испытании на струеударной установке ( за 10 ч. [44] |
По данным, приведенным в работе [4 ], введение 1 % Си в стали, содержащие 12 - 14 % Сг и 0 1 % С, после термической обработки приводит к выравниванию свойств стали по всему объему отливки. Исследование эрозионной стойкости стали 1Х14НД показало, что эта сталь благодаря наличию в ее составе меди обладает высоким сопротивлением микроударному разрушению. Структура этой стали в литом состоянии состоит из мартенсита и небольших участков хромистого феррита, по границам которых расположены карбиды хрома. После закалки с 1050 С и отпуска при 600 С структура стали улучшается, однако количество хромистого феррита почти не изменяется. Разрушение начинается с границ хромистого феррита и распространяется в сторону феррита. Разрушение мартенсита начинается после полного разрушения участков феррита. [45]