Высокомарганцовистая сталь

 

Высокомарганцовистая сталь применяется для изготовления деталей, работающих в условиях сильных ударов или сильного давления (траки гусеничных машин, крестовины стрелочных переводов, зубья экскаваторов и другие детали). Сталь 11ОГ13Л содержит 1,2%С и 13% Mn. Высокая износостойкость проявляется только при однофазной структуре, состоящей из аустенита, что достигается закалкой с температуры 1100⁰С. После закалки сталь имеет низкую твердость НВ=2000 и высокую вязкость, но после наклепа твердость возрастает до НВ=6000, что объясняется образованием в поверхностном слое большого количества дефектов кристаллического строения. Аустенит стали 11ОГ13Л имеет способность к наклепу, чем и объясняется сильное деформационное упрочнение деталей. Сталь плохо обрабатывается резанием, поэтому детали получают литьем (буква Л в марке стали). При чистом абразивном изнашивании (без ударов) износостойкость стали 110Г13Л невысокая.

К этой же группе сталей, упрочняемых при ударном воздействии, относятся кавитационностойкие стали типа 30Х10Г10. Аустенит в этих сталях испытывает наклеп при ударном воздействии, при этом происходит частичное мартенситное превращение, на развитие которого тратится энергия кавитации, в результате чего износостойкость деталей (гребные винты, лопасти гидротурбин, цилиндры гидронасосов, задвижки магистральных трубопроводов) повышается.

 

Литые карбидные сплавы.

 

Для борьбы со всевозможными видами абразивного износа деталей и инструментов грунтообрабатывающих машин применяют литые или наплавочные износостойкие сплавы. Такие сплавы содержат до 4%С и большое количество (до 50%) карбидообразующих легирующих элементов (Cr, W, Mo и т.д.)

При абразивном износе без ударных нагрузок (детали сельхозмашин, тачки, бункеры и т.д.) применяются сплавы типа У25Х38 (С=0,25%, Cr=38%).

При значительных ударных нагрузках (зубья экскаваторов, пики отбойных молотков и др.) применяются сплавы типа У35Х7Г7С со структурой аустенит + мартенсит + мелкие карбиды.

Детали, работающие при очень больших нагрузках (ковши экскаваторов, добывающих железную руду, наконечники рельсов, резцы для мерзлого

грунта и др.) наплавляются сплавами, обеспечивающими аустенитную структуру с вкраплениями карбидов У30Г34 или У11Х14В13Ф2ГС.

 

Коррозионостойкие стали

 

Коррозионостойкими (ГОСТ5632-72) называются металлы и сплавы, которые спососбны противостоять коррозионному воздействию среды, то есть устойчивые против электрохимической коррозии, которая развивается в жидких средах: в водных растворах солей, щелочей, кислот, в морской воде, влажной атмосфере или почве. В таких средах на поверхности металлов возникают участки с разным электрохимическим потенциалом, что приводит к появлению гальванического тока и растворению элемента с пониженным потенциалом. Электрохимическая неоднородность возникает при наличии в структуре нескольких фаз, дислокаций остаточных напряжений, окисных пленок и т.д. Коррозионный поток можно уменьшить легированием, в основном Cr и Ni. Хром придаст железу пассивные свойства, а никель способствует получению однофазной аустенитной структуры. Дополнительное легирование Ti, Mn, Mo, Nb, Al придает стали более высокие коррозионностойкие свойства в определенных средах.

Наиболее характерной и широко распространенной коррозионностойкой сталью является 12Х18Н9Т. Для получения аустенитной структуры сталь закаливается в воде с температуры нагрева Т=1100^ºС. Сталь имеет хорошие технологические свойства: легко прокатывается, сваривается, штампуется. Имеет высокие механические свойства: σ_b=500МПа, δ=35%. Сталь стойкая в среде HNO₃, щелочей, хлористых солей, морской воде. Применяется в пищевой, нефтяной, авиа- и химической промышленности.

Для изготовления аппаратуры, работающей в растворах серной, фосфорной кислот, в солянокислых средах применяется никелевый сплав Н70МФ (σ_b=950 МПа, δ=50%).

В некоторых случаях применяются двухслойные стали: основной слой – из низколегированной (09Г2, 12ХМ и др.) или даже углеродистой (Ст. 3), а плакирующий слой- (1-6 мм) из коррозионностойкой стали 08Х18Н9Т, Н70МФ и других.

Таблица3.3 Применение коррозионностойких сталей (ГОСТ5632-72)

.

№ п/п	Марка	Структура	Назначение
	12Х13 20Х13	Феррит + мартенсит	Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидропрессов, предметы домашнего обихода), а так же изделия, подвергающиеся действию слабо-агрессивных сред (атмосферные осадки, растворы органических кислот): детали турбин, котлов, трубы, лопатки, болты и др.
	30Х13 40Х13	Мартенсит	Режущий, мерительный и хирургический инструмент, пружины,карбюраторные иглы, клапаны компрессоров, предметы домашнего обихода.
	12Х18Н10Т	Аустенит	Изготовление сварной арматуры, работающей в среде высокой агрессивности:: трубы, детали печной арматуры,теплообменники, коллекторы выхлопных систем, патрубки, муфели, реторты и другие детали.
	ХН65МВ Н70МВ	Аустенит	Изготовление сварных конструкций, работающих при повышенной температуре в сернокислых, солянокислых средах, фосфорной кислоте, концентрированной уксусной кислоте и других агрессивных средах.