Общие сведения о сталях

К высоколегированным аустенитным сталям относятся стали, имеющие повышенное содержание хрома и никеля. В никелевых сплавах никель служит основой, а железо – легирующей присадкой. Эти стали, и сплавы обладают более высокими свойствами, чем высоколегированные хромистые стали – коррозионной стойкостью в различных агрессивных средах при нормальной и повышенной температуре, жаропрочностью, жаростойкостью, хладностойкостью. В зависимости от требований и соответственно химического состава аустенитные высоколегированные стали подразделяются на коррозионно−стойкие, жаропрочные, жаростойкие.

Жаропрочные сплавы – обладают повышенными механическими характеристиками (прочностью) при высоких температурах и способностью сохранять их длительное время. Для этого сталь помимо Ni и Cr легируется вольфрамом и молибденом (до 7% каждого), а также бором.

Жаростойкие сплавы – сплавы стойкие против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах до 1100−1150ºС. Обычно их используют для слабонагруженных деталей. Высокая окалиностойкость достигается легированием их алюминием (до 2,5%) и вольфрамом (до 7%). Эти легирующие элементы и кремний способствуют созданию на поверхности деталей прочных и плотных окислов, предохраняющих металл от непосредственного контакта с газовой средой.

После соответствующей термообработки, высоколегированные стали и сплавы приобретают высокие прочностные и пластические свойства. В отличие от углеродистых при закалке эти стали приобретают повышенные пластические свойства.При очень медленном охлаждении и затвердевании из расплава вначале начинают выпадать кристаллы хромоникелевого феррита, имеющего решетку δ−железа.

Медленное охлаждение стали ниже 800ºС приводит к выделению углерода из твердого раствора в виде химического соединения – карбидов хрома Cr₂₃C₆, располагающегося преимущественно по границам зерен; дальнейшее охлаждение ниже 500ºС способствует выпадению по границам зерен вторичного феррита, т.е. сталь с содержанием С = 0,05%, Ni = 18% и Cr = 8% будет иметь при комнатной температуре аустенитную структуру с вторичными карбидами и ферритом.