6. Коррозионно-стойкие стали

Коррозионно-стойкие стали - стали, устойчивые против электро­химической коррозии. Для обеспечения коррозионной стойкости ста­ли должны содержать более 12 % хрома (в твердом растворе), обеспе­чивающего повышение коррозионной стойкости до уровня благород­ных металлов (серебра, золота и др.). Чем выше в стали содержание углерода, тем больше требуется хрома для обеспечения необходимой коррозионной стойкости.

Наиболее широко используют две группы нержавеющих сталей: хромистые и хромоникелевые. Хромоникелевые стали аустенитного класса имеют большую коррозионную стойкость, чем хромистые. Для экономии дорогостоящего никеля его частично заменяют марганцем.

Составы коррозионно-стойких сталей выбирают в зависимости от среды, для которой они предназначаются: хромистые, имеющие после охлаждения на воздухе в зависимости от содержания углерода фер- ритную (12X17, 15Х25Т), мартенситно-ферритную (08X13, 12X13, 20X13) или мартенситную (30X13, 40X13) структуру, и хромоникеле­вые, имеющие аустенитную (10Х18Н9Т, 10Х18Н12Б), аустенитно- мартенситную (07Х16Н6, 08Х17Н5МЗ) или аустенитно-ферритную (08Х22Н6Т, 08Х18Г2Н2Т) структуру. В табл. 5.10 приведены режимы термической обработки и механические свойства некоторых коррози- онно-стойких сталей.

Марка стали	Режим термической обработки	ав,	Оо,2>	5,		V,
		МПа	МПа	%		%
	Стали ферритного класса
12X17	Нормализация 800 °С	520	360	30		74
08Х18Т1	Нормализация 850 °С	510	340	36		78
15Х25Т	Отжиг 750...780 °С Стали мартенситно-ферритного	540 класса	—	40		70
08X13	Закалка 1000 °С, отпуск 680 °С	510	340	28		75
12X13	Закалка 1030 °С, отпуск 680 °С	740	590	20		66
20X13	Закалка 1020 °С, отпуск 600 °С	850	650	12		50
	Стали мартенситного класса
30X13	Закалка 1000 °С, отпуск 640 °С	960	715	16		52
40X13	Закалка 1050 °С, отпуск 600 °С	1140	910	13		32
	Стали аустенитного класса
12Х18Н9	Закалка 1000 °С	540	260	40		60
10X17H13M3T	Закалкд 1050... 1080 °С Стали аустенитно-ферритного	580 класса	280	40		60
08Х22Н6Т	Закалка 1050 °С	680	419	38		45
	Деформация 35 %	1350	1200	8		-
08Х21Н6М2Т	Закалка 1050 °С	720	440	50		55
08Х18Г8Н2Т	Закалка 1000 °С	880	470	29		45
	Стали аустенитно-мартенситного класса
07X16Н6	Закалка 1050 °С; обработка холо­дом -70 °С, 2 ч; отпуск 350 °С	1100	900	20		67
09Х15Н9Ю	Закалка 975 °С; обработка холодом -70 °С, 2 ч; старение 450 °С, 1 ч	1250	1000	20		56
08Х17Н5МЗ	Нормализация 950 °С; обработка холо­дом -70 °С, 2 ч; старение 450 °С, 1 ч;	1200	850	20		50
	деформация 70 %	1300	1200	5		-

Мартенситные и мартенситно-ферритные стали обладают хорошей коррозионной стойкостью и имеют высокую прочность. Эти стали применяют после закалки от 950... 1020 °С (для полного растворения в аустените карбидов Сг₂зСб) и отпуска на заданную твердость. -Феррит- ные хромистые стали имеют высокую коррозионную стойкость в аг­рессивных средах, обладают хорошей пластичностью, невысокой прочностью и жаропрочностью, склонностью к перегреву. Термиче­ская обработка этих сталей зависит от конкретных условий производ­ства и эксплуатации. Из сталей ферритного класса изготавливают раз­нообразные детали бытовых приборов и оборудование пищевой про­мышленности.

Хромоникелевые стали аустенитного класса хорошо свариваются и по сравнению с хромистыми могут работать в более агрессивных сре­дах. Их широко применяют в качестве конструкционных коррозион- но-стойких материалов в машиностроении, химическом машино­строении, архитектуре и других областях. Для предотвращения меж- кристаллитной коррозии при нагреве в сталь вводят малые добавки титана, связывающего углерод и предотвращающего образование кар­бидов хрома. Сталь 12Х18Н10Т нагревают под закалку до температу­ры 1050 °С, при которой карбид титана еще не растворяется в аусте- ните. Закалку проводят в масле или воде для предотвращения выделе­ния карбидов хрома. Закаленная сталь имеет аустенитную структуру с небольшим количеством карбида титана. Такая сталь пластична и ее можно упрочнять деформацией (нагартовкой).

Аустенитно-мартенситные стали обладают повышенной прочно­стью и технологичностью. Структура этих сталей после закалки пред­ставляет собой метастабильный аустенит, который может претерпе­вать мартенситное превращение в результате обработки холодом или пластической деформации при температурах ниже М_д. Дополнитель­ное упрочнение этих сталей может быть получено в результате дис­персионного твердения мартенсита при температурах 400...500 °С. Для этого сталь легируют алюминием, медью, титаном. Оптимальное соотношение прочности и пластичности обеспечивает легирование молибденом и алюминием.