Высоколегированные марки стали: Сталь высоколегированная и сплавы КОРРОЗОННОСТОЙКИЕ ЖАРОСТОЙКИЕ И ЖАРОПРОЧНЫЕ (ГОСТ 5632-72)

alexxlab | 04.06.2023 | 0 | Разное

Содержание

Сталь высоколегированная и сплавы КОРРОЗОННОСТОЙКИЕ ЖАРОСТОЙКИЕ И ЖАРОПРОЧНЫЕ (ГОСТ 5632-72)

МАРКА СТАЛИ	ЗАМЕНИТЕЛЬ	ПРИМЕНЕНИЕ	СВАРИВАЕМОСТЬ
Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие жаростойкие и жаропрочные (ГОСТ 5632-72) изготавливают марок: 40Х9С2, 40Х10С2М, 08X13, 12X13, 20X13, 30X13, 40X13, 10Х14АГ15, 12X17, 08X17Т, 95X18, 08Х18Т1, 15Х25Т, 15X28, 25Х13Н2, 20Х23Н13, 20Х23Н18, 10Х23Н18, 20Х25Н20С2, 15Х12ВНМФ, 20Х12ВНМФ, 37Х12Н8Г8МФБ, 13Х11Н2В2МФ, 45Х14Н14В2М, 40Х15Н7Г7Ф2МС, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т, 31Х19Н9МВБТ, 10Х14Г14Н4Т, 14Х17Н2, 12Х18Н9, 17Х18Н9, 08Х18Н10, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Г8Н2Т, 20Х20Н14С2, 08Х22Н6Т, 12Х25Н16Г7АР.Сплавы по (ГОСТ 5632-72) изготавливают марок:06ХН28МДТ, ХН35ВТ, ХН35ВТЮ, ХН70Ю, ХН70ВМЮТ, ХН77ТЮР, ХН78Т, ХН80ТБЮ. ГОСТ 5632-72 содержит и другие марки сталей и сплавов.
Марки, область применения и свариваемость сталей (ГОСТ 5632-72)
40Х9С2		Выпускные клапана двигателей, крепежные детали	Не применяется для сварных конструкций
40X1 ОС2М		Клапана двигателей, крепежные детали	Трудносвариваемая
08X13 12X13 20X13 25X1 ЗН2	Стали: 12X13 12Х18Н9Т Сталь: 20X13 Стали: 12X13 14X1 7Н2	Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам	Ограниченно свариваемая
30X13 40X13	Сталь: 40X13 Сталь: 30X13	Режущий инструмент, предметы домашнего обихода	Не применяется для сварных конструкций
10Х14АП6	Стали: 12Х18Н9, 08X1 8Н10, 12Х18Н9Т, 12Н18Н10Т	Для немагнитных деталей, работающих в слабоагрессивных средах	Сваривается без ограничений
12X17	Сталь: 12Х18Н9Т	Крепежные детали, работающие в кислых растворах	Трудносвариваемая
08X1 7Т 08X1 8Т1	Стали: 12X17, 08X1 8Т1 Стали: 12X17, 08X1 7Т	Для конструкций, подвергающихся ударным нагрузкам и работающих в кислых средах	Ограниченно свариваемая
95X18		Детали, к которым предъявляются требования высокой твердости и износостойкости	Не применяется для сварных конструкций
15Х25Т	Сталь: 12Х18Н10Т	Для сварных конструкций, не подвергающихся воздействию ударных нагрузок	Трудносвариваемая
15X28	Стали: 15Х25Т, 20Х23Н18	Для сварных конструкций, не подвергающихся воздействию ударных нагрузок	Трудносвариваемая
20Х23Н13		Трубы и детали, работающие при высоких температурах	Трудносвариваемая
20Н23Н18	Стали: 10Х25Т 20Х23Н13	Детали, работающие при температуре до 1100°С	Ограниченно свариваемая
10Х23Н18		Листовые детали, работающие при температуре до 1 100 °С	Ограниченно свариваемая
20Х25Н20С2		Детали печей, работающие при температуре до 1100°С	Ограниченно свариваемая
15Х12ВНМФ		Детали, работающие при температуре до 780 °С	Трудносвариваемая
20Х12ВНМФ	Стали: 15Х12ВНМФ, 18Х11МНФБ	Высоконагруженные детали	Трудносвариваемая
08Х17Н13М21	Сталь: 10Х17Н13М21	Сварные конструкции, крепежные детали	Трудносвариваемая
10Х17НЗМ2Т		Сварные конструкции	Трудносвариваемая
31Х19Н9МВБТ		Крепежные детали	Трудносвариваемая
10Х14П4Н4Т	Стали: 20Х13Н4Г9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т	Для изготовления сварного оборудования и криогенной техники до темп. -253 °С	Трудносвариваемая
14Х17Н2	Сталь: 20X1 7Н2	Детали компрессорных машин	Трудносвариваемая
12Х18Н9 17Х18Н9	Стали: 20Х13Н4Г9, 10Х14Г14Н4Т Сталь: 20Х13Н4Г9	Холоднокатаный лист и лента повышенной прочности	Сваривается без ограничений
08X1 8Н10 08Х18Н10Т 12Х18Н9Т12Х18Н10Т	Сталь: 12Х18Н10Т Стали: 15Х25Т, 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т,	Трубы, детали печной арматуры	Сваривается без ограничений

Высоколегированная сталь

Легирующие элементы образуют с железом химические связи, что существенно влияет на свойства материала и улучшает его качество. Химические добавки вводятся в сплав с учетом его назначения и необходимых характеристик, например:

жаростойкость увеличивают Al, Si, Co;
красностойкость – Mo;
плотность – Ti, V;
кислотоупорность – Si;
прочность, износостойкость – Cr, V, Ti, Ni, Mn;
твердость – Cr, V;
упругость – Cr;
стойкость к температурным расширениям – W;
антикоррозионные качества – Ni, Mo, Ti, Cr;
устойчивость перед ударными нагрузками – Mn, Co;
прочность молекулярной решетки – W.

Сферы применения

Сложно переоценить, что значит высоколегированная сталь для нефтяной и химической промышленности, энергетики, машино- и авиастроения. Из таких сплавов производятся конструкции, используемые в агрессивных средах и при температурных перепадах. В газовой промышленности применяются коррозиестойкие легированные стали с содержанием углерода, уменьшенным до 0,12%. Элементы из окалиностойких сплавов используются в печах и в роли нагревательных элементов.

Классификация

Такие сплавы классифицируются:

По структуре – бывают аустенитные, аустенитно-ферритные и ферритные, аустенитно-мартенситные и мартенситные. Наиболее популярные аустенитные составы. Содержание легирующих веществ у них достигает 55%. В качестве основных компонентов используются хром (18%) и никель (до 8%). Остальные примеси вводятся в зависимости от необходимых свойств материала.
По преобладающей составляющей – сплавы на никелевой основе (50% Ni или более) и на железоникелевой (свыше 65% Fe и Ni в соотношении 1,5:1).
По свойствам – коррозиестойкие, жаростойкие, жаропрочные.
По доминирующему компоненту, которым легировали сплав, – хромистые, хромомарганцевые, хромоникелевые.
По тепловым характеристикам:

элинвар (Х8Н36) – имеет стабильный модуль упругости и рабочий температурный диапазон от -50 до +100 °С, используется для изготовления часовых пружин и деталей измерительных приборов;
инвар (И36) – не склонен к температурным расширениям, применяется для изготовления эталонных деталей и калибровочных элементов;
платинит (ЭН42) – по тепловому расширению идентичен стеклу, используется для производства электродов ламп накаливания.

По магнитным свойствам – магнитные (магнитомягкие и магнитотвердые) и немагнитные.

Марки высоколегированных сталей

Марка	Содержание химических компонентов, %
Марка	C	Mn	Si	S	P	B	Al
СН1А
1006АК		0,25–0,4					˃0,02
1008АК		0,3–0,5					˃0,02
1010АК	0,08–0,13	0,3–0,6					˃0,02
1012АК	0,1–0,15	0,3–0,6					˃0,02
1015АК	0,13–0,18	0,3–0,6					˃0,02
1018АК	0,15–0,2	0,7–0,9					˃0,02
1018SK	0,15–0,2	0,7–0,9	0,1–0,35
1022AK	0,18–0,23	0,7–1					˃0,02
1022SK	0,18–0,23	0,7–1	0,1–0,35
S25C	0,22–0,28	0,22–0,28	0,15–0,35
10B21	0,18–0,23	0,7–1				˃0,0005
10B33	0,32–0,36	0,7–1	0,15–0,35			˃0,0005
1541	0,36–0,44	1,35–1,65

Характеристики

Свойства высоколегированных сталей зависят от марки, формулы сплава, легирующих веществ и их процентного содержания. При помощи термообработки и легирования определенными компонентами материалам придаются необходимые характеристики:

прочность;
твердость;
сопротивление ползучести при нагреве;
упругость;
пластичность;
устойчивость к деформации, истиранию, коррозии, износу;
жаростойкость;
жаропрочность;
другие требуемые качества.

Например, по технологии штампосварки из таких сплавов производят изделия, выдерживающие сверхнизкие температуры до -253 °С. При обработке кремнием получают ферросилиды, устойчивые к кислотным средам.

Компания «Металлист» выполняет комплекс услуг по обработке высоколегированной стали:

лазерная резка металла;
плазменная резка металла;
гибка металла;
слесарные работы по металлу;
порошковая покраска изделий из металла.

Высоколегированная сталь

Перейти к основному содержанию

Резюме:

Литые высоколегированные стали широко используются из-за их коррозионной стойкости в водных средах при комнатной или близкой к комнатной температуре и для работы в горячих газах и жидкостях при повышенных и высоких температурах (> 650°C).

Высоколегированные литые стали чаще всего указываются на основе состава с использованием системы обозначений, которая была заменена Институтом литья сплавов (ACI), который ранее применял эти обозначения.

Литые высоколегированные стали широко используются благодаря своей коррозионной стойкости в водных средах при комнатной или близкой к комнатной температуре, а также для работы в горячих газах и жидкостях при повышенных и высоких температурах (> 650°C). Высоколегированные литые стали чаще всего указываются на основе состава с использованием системы обозначений, которая была заменена Институтом литья сплавов (ACI), который ранее применял эти обозначения.

Механические свойства этих марок (например, твердость и прочность на растяжение) могут быть изменены путем соответствующей термической обработки. Однако литые высоколегированные марки, содержащие более 20–30 % Cr+Ni, не демонстрируют фазовых изменений, наблюдаемых в простых углеродистых и низколегированных сталях при нагреве или охлаждении между комнатной температурой и температурой плавления. Поэтому эти материалы не упрочняются, и их свойства зависят от состава, а не от термической обработки. Поэтому каждой марке высоколегированной литой стали необходимо уделить особое внимание с точки зрения конструкции отливки, технологии литья и последующей термической обработки.

Коррозионностойкие высоколегированные литые стали , чаще называемые литыми нержавеющими сталями, за последние 40 лет неуклонно росли в технологическом и коммерческом отношении. Основное применение этих сталей – оборудование химической промышленности и энергетического оборудования, связанное с коррозионной эксплуатацией в водной или парожидкостной среде при температурах обычно ниже 315°C. Эти сплавы также используются для спецслужб при температурах до 650°С.

Литые нержавеющие стали определяются как ферросплавы, которые содержат не менее 17% Cr для коррозионной стойкости. Большинство литых нержавеющих сталей, конечно, значительно сложнее по составу, чем предполагает это простое определение. Нержавеющие стали, как правило, содержат один или несколько легирующих элементов в дополнение к хрому (например, никель, молибден, медь, ниобий и азот) для получения определенной микроструктуры, коррозионной стойкости или механических свойств для конкретных условий эксплуатации.

Коррозионностойкие высоколегированные литые стали обычно классифицируют на основе состава или микроструктуры. Следует признать, что эти основания для классификации в большинстве случаев не являются полностью независимыми; то есть классификация по составу также часто включает микроструктурные различия.

Сплавы подразделяются на хромистые стали, хромоникелевые стали, в которых хром является преобладающим легирующим элементом, и никель-хромовые стали, в которых никель является преобладающим легирующим элементом. Работоспособность литых коррозионно-стойких сталей во многом зависит от отсутствия в микроструктуре сплава углерода и особенно выделенных карбидов.

Высоколегированные литые стали также можно классифицировать на основе микроструктуры. Структуры могут быть аустенитными, ферритными, мартенситными или дуплексными; структура того или иного сорта прежде всего определяется составом. Содержание хрома, никеля и углерода особенно важно в этом отношении. Обычно прямые хромистые марки высоколегированной литой стали бывают мартенситными или ферритными, хромоникелевые — дуплексными или аустенитными, а хромоникелевые — полностью аустенитными.

Мартенситные марки включают сплавы СА-15, СА-40, СА-И5М и СА-6НМ. Сплав СА-15 содержит минимальное количество хрома, необходимое для защиты от ржавчины. Обладает хорошей стойкостью к атмосферной коррозии, а также ко многим органическим средам при относительно мягких условиях эксплуатации. Высокоуглеродистая модификация СА-15, СА-40 может подвергаться термообработке до более высоких уровней прочности и твердости. Сплав СА-15М является молибденсодержащей модификацией СА-15, обеспечивающей повышенную жаропрочность. Сплав СА-6НМ представляет собой сплав железо-хром-никель-молибден с низким содержанием углерода.

Аустенитные марки включают CH-20, CK-20 и CN-7M. Сплавы СН-20 и СК-20 представляют собой высокохромистые, высокоуглеродистые, полностью аустенитные составы, в которых содержание хрома превышает содержание никеля. Более высоколегированный CN-7M обладает отличной коррозионной стойкостью во многих средах и часто используется в серной кислоте.

Ферритные марки обозначаются CB-30 и CC-50. Сплав СВ-30 практически не упрочняется термической обработкой. Поскольку этот сплав изготавливается обычно, баланс между элементами в составе приводит к полностью ферритной структуре, подобной кованой нержавеющей стали AISI типа 442. Сплав CC-50 содержит значительно больше хрома, чем CB-30, и обладает относительно высокой устойчивостью к локальной коррозии во многих средах.

Аустенитно-ферритные сплавы включают CE-30, CF-3, CF-3A, CF-8, CF-SA, CF-20, CF-3M, CF-3MA, CF-8M, CF-8C, CF- 16Ф и СГ-8М. Микроструктура этих сплавов обычно содержит от 5 до 40% феррита, в зависимости от конкретной марки и баланса между элементами, способствующими ферриту и аустениту, в химическом составе.

Дуплексные сплавы. В настоящее время интерес представляют два дуплексных сплава CD-4MCu и Ferralium. Сплав CD-4MCu является наиболее высоколегированным дуплексным сплавом. Ferralium был разработан Langley Alloys и по существу представляет собой CD-4MCu с добавлением около 0,15% N. Благодаря высокому содержанию феррита (от 40 до 50%) и низкому содержанию никеля дуплексные сплавы имеют лучшую стойкость к коррозионному растрескиванию (SCC), чем CF-3M. Сплав CD-4MCu, не содержащий азота и имеющий относительно низкое содержание молибдена, лишь немного лучше сопротивляется локальной коррозии, чем CF-3M. Ферралий, содержащий азот и несколько более высокое содержание молибдена, чем CD-4MCu, проявляет лучшую стойкость к локальной коррозии, чем CF-3M или CD-4MCu.

Усовершенствования в технологии производства нержавеющей стали (например, рафинирование электронным лучом, вакуумное и аргонно-кислородное обезуглероживание и вакуумная индукционная плавка) привели к созданию второго поколения дуплексных нержавеющих сталей. Эти стали обладают отличной стойкостью к точечной и щелевой коррозии, значительно лучшей стойкостью к хлоридному SCC, чем аустенитные нержавеющие стали, хорошей ударной вязкостью и пределом текучести в два-три раза выше, чем у нержавеющих сталей типа 304 или 316.

Дуплексные нержавеющие стали первого поколения, например, AISI тип 329 и CD-4MCu, используются уже много лет. Необходимость улучшения свариваемости и коррозионной стойкости этих сплавов привела к появлению сплавов второго поколения, характеризующихся добавкой азота в качестве легирующего элемента.

Дуплексные нержавеющие стали

второго поколения обычно представляют собой смесь феррита и аустенита в соотношении 50:50. Новые дуплексные сплавы сочетают почти невосприимчивость к хлоридному SCC ферритных марок с ударной вязкостью и простотой изготовления аустенитных. Среди дуплексов второго поколения Alloy 2205, кажется, стал нержавеющей сталью общего назначения.

Марки дисперсионного твердения. К этой группе относятся сплавы CB-7Cu и CD-4MCu. Сплав CB-7Cu представляет собой низкоуглеродистый мартенситный сплав, который может содержать незначительное количество остаточного аустенита или феррита. Медь выделяется в мартенсите при термической обработке сплава до закаленного (состаренного) состояния.

Отливки из жаропрочной высоколегированной стали широко используются для применений, связанных с рабочими температурами свыше 650°C. Прочность при таких повышенных температурах является лишь одним из критериев, по которым выбираются эти материалы, поскольку их применение часто связано с агрессивными средами, к которым сталь должна быть устойчива. Наиболее часто встречающиеся атмосферы – это воздух, дымовые газы или технологические газы; такие атмосферы могут быть либо окислительными, либо восстановительными, а также могут быть сульфидирующими или науглероживающими, если присутствуют сера или углерод.

Углеродистые и низколегированные стали редко обладают достаточной прочностью и коррозионной стойкостью при повышенных температурах в условиях, для которых обычно выбирают жаропрочные литые стали. Только жаропрочные стали обладают требуемыми механическими свойствами и коррозионной стойкостью в течение длительного периода времени без чрезмерной или непредсказуемой деградации. Помимо длительной прочности и коррозионной стойкости некоторые литые жаропрочные стали проявляют особую стойкость к воздействию циклических температур и изменениям характера рабочей среды.

Эти типы сплавов напоминают высоколегированные коррозионно-стойкие стали, за исключением более высокого содержания углерода, что придает большую прочность при повышенных температурах. Более высокое содержание углерода и, в меньшей степени, диапазоны составов сплавов отличают литые жаропрочные марки стали от их кованых аналогов.

Железо-хромовые сплавы содержат от 8 до 30% Cr и мало или совсем не содержат никеля. Они имеют ферритную структуру и обладают низкой пластичностью при температуре окружающей среды. Железо-хромовые сплавы в основном используются там, где преобладающим фактором является стойкость к газовой коррозии, поскольку они обладают относительно низкой прочностью при повышенных температурах.

Сплавы железо-хром-никель марки

содержат более 18 % Cr и более 8 % Ni , при этом содержание хрома всегда превышает содержание никеля. Они имеют аустенитную матрицу, хотя некоторые марки также содержат некоторое количество феррита. Эти сплавы обладают большей прочностью и пластичностью при повышенных температурах, чем железо-хромовые сплавы, и выдерживают умеренное термоциклирование. Примерами этих сплавов являются марки HE, HF, HH, HI, HK и HL.

Сплавы железо-никель-хром содержат более 10% Cr и более 23% Ni , при этом содержание никеля всегда превышает содержание хрома. Эти сплавы являются полностью аустенитными и обладают высокой прочностью при повышенных температурах. Они могут выдерживать значительные температурные циклы и серьезные температурные градиенты и хорошо подходят для многих восстановительных, а также окислительных сред. Примерами сплавов железо-никель-хром являются марки HN, HP, HT, HU, HW и HX. Несмотря на то, что никель является основным элементом в марках HW и HX, эти марки обычно относят к высоколегированным сталям, а не к сплавам на основе никеля.

Сложный клиент……
8 марта 2023 г.
Решения для управления проектами
4 марта 2023 г.
Когда работа идет медленно
1 марта 2023 г.
Стратегия управления проектами
13 января 2023 г.
Управление рисками
6 января 2023 г.
Операции и прогнозирование в проекте Управление
3 января 2023 г.
Лидерство и навыки в проекте Управление
27 декабря 2022 г.
Управление проектом Основы
26 декабря 2022 г.
Испытание давлением
16 июля 2019 г.
Процедуры термообработки
11 июля 2019 г.

Все о легированной стали: определение, типы и применение

Легированная сталь — это тип стали, в который для улучшения свойств добавляются легирующие элементы, отличные от углерода. Некоторые из распространенных добавок к легированной стали включают: хром, кобальт, колумбий, молибден, марганец, никель, титан, вольфрам, кремний и ванадий. Легированные стали известны своими улучшенными свойствами по сравнению с обычной углеродистой сталью, такими как: коррозионная стойкость, твердость, прочность, износостойкость и ударная вязкость. Легированные стали используются для изготовления производственной оснастки и конечной продукции практически во всех отраслях промышленности. Точная марка и состав легированной стали могут быть адаптированы к требованиям применения.

В этой статье обсуждаются различные классы легированных сталей, включая их составы, свойства и области применения.

Что такое легированная сталь?

Легированная сталь представляет собой материал на основе железа, который помимо углерода содержит один или несколько преднамеренно добавленных элементов. Легирующие элементы добавляются в сталь для улучшения одного или нескольких ее физических и/или механических свойств, таких как: твердость, прочность, ударная вязкость, жаростойкость, коррозионная стойкость и износостойкость. Эти элементы обычно составляют 1-50% массы металла. Существует множество способов группировки легированных сталей. Их можно сгруппировать по основным легирующим элементам (например, нержавеющая сталь содержит значительное количество хрома) или по процентному содержанию всех легирующих элементов, содержащихся в стали (например, высоколегированная сталь обычно содержит более 8 % легирующих элементов, тогда как в низколегированной стали менее 8 %).

Каков состав легированной стали?

В зависимости от желаемых свойств материала легированная сталь может содержать большое разнообразие легирующих элементов в различных количествах. Каждый из этих элементов добавляется для улучшения некоторых свойств стали, таких как твердость или коррозионная стойкость. Типичные легирующие элементы включают: бор, хром, молибден, марганец, никель, кремний, вольфрам и ванадий. Другие менее распространенные элементы, которые могут быть добавлены: алюминий, кобальт, медь, свинец, олово, титан и цирконий.

Сколько углерода содержится в легированной стали?

Содержание углерода в легированной стали зависит от типа используемой легированной стали. Большинство сталей имеют содержание углерода ниже 0,35% углерода по весу. Например, низкоуглеродистая сталь, предназначенная для сварки, имеет содержание углерода ниже 0,25% масс., а часто содержание углерода составляет менее 0,15% масс. Однако инструментальные стали представляют собой тип легированной стали с высоким содержанием углерода, обычно от 0,7 до 1,5.

Как изготавливают легированную сталь?

Легированная сталь производится путем плавки основных сплавов в электропечи при температуре свыше 1600 °С в течение 8-12 часов. Затем его отжигают при температуре более 500 ° C, чтобы изменить химические и физические свойства и удалить примеси. Прокатная окалина (полученная в результате отжига) удаляется с поверхности плавиковой кислотой. Отжиг и удаление окалины повторяются до тех пор, пока сталь не расплавится. Расплавленная сталь отливается для прокатки и придания окончательной формы в зависимости от требуемых размеров.

Как правило, сталь производится с использованием одного из двух процессов: в электродуговой печи (ЭДП) или в доменной печи. Доменная печь — это начальный процесс превращения оксидов железа в сталь. Чугун производится в доменной печи из кокса, железной руды и известняка. ЭДП отличается от доменной печи тем, что она создает расплавленную сталь путем плавления стального лома, железа прямого восстановления и/или чугуна с использованием электрического тока.

Где используется легированная сталь?

Применение легированной стали очень широко и зависит от типа легированной стали. Некоторые легированные стали используются для производства труб, особенно для использования в энергетике. В то время как другие используются в производстве коррозионно-стойких контейнеров, столового серебра, кастрюль, сковородок и нагревательных компонентов для тостеров и другого кухонного оборудования. Легированные стали можно разделить на две основные категории: низколегированные стали и высоколегированные стали. Применение легированных сталей в основном определяется категорией, к которой они относятся.

Низколегированные стали используются в различных отраслях промышленности благодаря их прочности, обрабатываемости и доступности. Их можно найти на кораблях, трубопроводах, сосудах под давлением, буровых платформах, военной технике и строительной технике.

Высоколегированные стали, с другой стороны, могут быть дорогими в производстве и сложными в работе. Тем не менее, они идеально подходят для автомобильной промышленности, химической обработки и оборудования для производства электроэнергии благодаря своей высокой прочности, ударной вязкости и коррозионной стойкости.

Каковы свойства легированной стали?

Легированная сталь может иметь широкий диапазон свойств в зависимости от конкретных легирующих элементов и их количества, добавленного в сталь. Некоторые из ключевых свойств, связанных с некоторыми легированными сталями: высокая производительность, долговечность, высокая прочность, хорошие характеристики в жестких условиях и коррозионная стойкость.

Какая температура требуется для закалки легированной стали?

Не все легированные стали поддаются термообработке. Примеры легированных сталей, которые нельзя подвергать термообработке, включают ферритные и аустенитные нержавеющие стали. Чтобы сталь была достаточно закаливаемой, для ее упрочнения необходим углерод. Стали, такие как мартенситные стали, например, могут быть закалены до относительно высокого содержания углерода. Для легированных сталей с достаточным содержанием углерода для закалки температура, необходимая для закалки легированной стали, обычно составляет 760-1300 °C (в зависимости от содержания углерода). Как и в случае с другими типами стали, закалка легированной стали включает контролируемый нагрев при критических температурах с последующим регулируемым охлаждением.

Каковы основные типы легированной стали?

Легированная сталь может быть разделена на семь основных категорий, как показано в Таблице 1 ниже:

1. Низколегированная сталь

Низколегированная сталь – это стали с легирующими элементами, составляющими менее 8% состава стали. металл. Эти легирующие элементы добавляются для улучшения механических свойств стали. Например: молибден повышает прочность; никель увеличивает ударную вязкость металла, хром добавляет жаропрочность, коррозионную стойкость и твердость.

Сталь низколегированная широко применяется в производстве и строительстве. Обычно эта сталь используется в военных транспортных средствах, строительной технике, кораблях, трубопроводах, сосудах под давлением, конструкционной стали и платформах для бурения нефтяных скважин.

2.

Высокопрочная низколегированная (HSLA) сталь

Высокопрочная низколегированная (HSLA) сталь или микролегированная сталь обеспечивает как высокую прочность, так и хорошую устойчивость к атмосферной коррозии. Существует шесть основных категорий стали HSLA: атмосферостойкая сталь, игольчатая ферритная сталь, сталь с уменьшенным перлитом, двухфазная сталь, сталь с контрольным прокатом и микролегированная ферритно-перлитная сталь. Как правило, медь, хром, фосфор и кремний используются для повышения коррозионной стойкости, а ванадий, ниобий, титан и медь — для увеличения прочности. Высокая прочность сталей HSLA может затруднить их формование. В определенных ситуациях добавляют цирконий или кальций, чтобы облегчить их формирование.

HSLA широко используется в автомобильной промышленности. Горячекатаная сталь HSLA может использоваться для систем подвески, шасси, колес и механизмов сидений. Принимая во внимание, что холоднокатаные стали HSLA могут использоваться для усиления и кронштейнов сидений.

3. Высоколегированная сталь

Высоколегированная сталь отличается высоким содержанием легирующих элементов более 8% от общего состава стали. Производство высоколегированной стали может быть дорогим, и с ней может быть сложно работать. Тем не менее, эти марки идеально подходят для автомобильной промышленности, конструкционных компонентов, оборудования для химической обработки и производства электроэнергии благодаря их твердости, коррозионной стойкости и ударной вязкости.

4. Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь является одной из самых известных легированных сталей и самой коррозионностойкой. Как правило, в качестве основных легирующих элементов она содержит некоторое сочетание никеля, хрома и молибдена, которые составляют около 11-30 % состава стали. Существует три типа нержавеющей стали: аустенитная, ферритная и мартенситная.

Аустенитные стали обычно используются для содержания агрессивных жидкостей и оборудования в горнодобывающей, химической, архитектурной или фармацевтической промышленности. В аустенитных сталях содержится большое количество никеля (до 35%), молибдена, хрома (16—26%), ниобия, углерода до 0,15%. Аустенитные стали часто обладают лучшей коррозионной стойкостью из всех нержавеющих сталей. Эти стали также обладают высокой формуемостью и прочностью и обычно востребованы благодаря своим свойствам при экстремальных температурах.

Ферритная сталь, используемая в промышленном оборудовании и автомобилях, представляет собой сорт нержавеющей стали с содержанием углерода менее 0,10% и более 12% углерода. Эта марка стали была разработана для защиты от коррозии и окисления, в частности от коррозии под напряжением. Эти стали практически не упрочняются термической обработкой и лишь слегка упрочняются холодной прокаткой.

Мартенситные стали, в основном используемые для изготовления столовых приборов, имеют типичное содержание хрома от 11,6 до 18% с добавлением 1,2% углерода и никеля. Как группа, самое высокое содержание хрома в мартенситных сталях ниже, чем самое высокое содержание хрома в ферритных и аустенитных сталях. Мартенситные стали известны своей исключительной прокаливаемостью при умеренной коррозионной стойкости. Это делает их идеальными для столовых приборов, гаечных ключей, хирургических инструментов и турбин.

5. Микролегированная сталь

Высокопрочные низколегированные стали (HSLA) часто называют микролегированными сталями.

6. Усовершенствованная высокопрочная сталь (AHSS)

Усовершенствованная высокопрочная сталь (AHSS) в основном используется в автомобильной промышленности. Этот металлический сплав играет ключевую роль в снижении общего веса транспортных средств. Он обладает уникальными свойствами, такими как: высокая прочность и оптимизированная формуемость, что делает его идеальным для применения в автомобилестроении.

7. Маржинальная сталь

Маржинальная сталь представляет собой особый вид стального сплава с низким содержанием углерода. Эта сверхвысокопрочная сталь обладает превосходной ударной вязкостью и хорошей пластичностью по сравнению с большинством сталей. В отличие от других стальных сплавов мартенситностареющая сталь упрочняется за счет осаждения интерметаллических соединений, а не за счет присутствия углерода. Мартенситно-стареющая сталь сочетает в себе высокую прочность и твердость с относительно высокой пластичностью благодаря отсутствию углерода и использованию интерметаллических осадков. Основными типами выделений являются Ni3Mo, Ni3Ti, Ni3Al и Fe2Mo, которые также встречаются в больших объемных фракциях. Мартенситно-стойкие стали в основном используются в аэрокосмической отрасли, а также в производстве инструментов и оружия.

8. Инструментальная сталь

Инструментальная сталь — термин, используемый для описания ряда углеродистых и легированных сталей, которые хорошо подходят для производства инструментов. Эти стали отличаются твердостью, износостойкостью, ударной вязкостью, устойчивостью к размягчению при высоких температурах. Инструментальная сталь идеально подходит для производства инструментов, включая (но не ограничиваясь) штампы для станков и ручные инструменты.

Подходит ли легированная сталь для литья под давлением?

Да, легированная сталь подходит для литья под давлением. Низколегированные стали являются одним из материалов, используемых в процессе литья под давлением. Легированная сталь марки Р20, например, используется для пресс-форм, которые используются для обычных пластмасс, поскольку они не вызывают коррозии или сильного износа.

Резюме

В этой статье представлена легированная сталь, объяснено, что это такое, и рассмотрена ее важная роль в производстве. Чтобы узнать больше о легированной стали, свяжитесь с представителем Xometry.

Xometry предоставляет широкий спектр производственных возможностей и других дополнительных услуг для всех ваших потребностей в прототипировании и производстве. Посетите наш веб-сайт, чтобы узнать больше или запросить бесплатное предложение без каких-либо обязательств.

Отказ от ответственности

Контент, отображаемый на этой веб-странице, предназначен только для информационных целей.