* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

31 ЖЕЛЕЗА СПЛАВЫ 32 Стали Ж 1 и Ж 2 наиболее дешевы и применяются без п р е д в а р и т е л ь н о й т е р м и ч . о б р а б о т к и . С т а л и Х 1 7 и Х 2 7 о т н о с я т с я к с т а л я м ф е р р и т н о г о к л а с с а , н е имею­ щ и м у^Ц а - п р е в р а щ е н и й при изменении темп-ры. Эти с т а л и и с п о л ь з у ю т с я в основном к а к т а р а д л я с и л ь н ы х к - т . Введение достаточного к о л и ч е с т в а N i в 1 8 % - н у ю х р о м и с т у ю с т а л ь п е р е в о д и т ее в а у с т е н и т ное с о с т о я н и е п р и в с е х т е м п - р а х . Т е м с а м ы м обеспе­ чиваются повышение прочности и предела текучести, а т а к ж е более в ы с о к а я к о р р о з и о н н а я у с т о й ч и в о с т ь . С т а л и с 18% Сг и 8% N i (18-8) п о л у ч и л и к а к н е р ж а ­ веющие наиболее широкое распространение в машино­ строении, в изделиях широкого потребления, а так­ ж е в а р х и т е к т у р е и с к у л ь п т у р е . П р и обычной темп-ре эти с т а л и имеют а у с т е н и т н у ю с т р у к т у р у . П р и содер­ ж а н и и С более 0,04% он о б р а з у е т к а р б и д н у ю ф а з у (Сг, F e ) C , р а с п о л о ж е н н у ю но г р а н и ц а м а у с т е н и т н ы х з е р е н . П р и н а г р е в а н и и до 1100° к а р б и д ы ц е л и к о м р а с т в о р я ю т с я в а у с т е н и т е и п р и быстром о х л а ж д е н и и 23 6 до 800°; п р и 25% Сг ж а р о с т о й к о с т ь п о в ы ш а е т с я до 9 0 0 — 9 5 0 ° . Элементы, н а и б о л е е у с п е ш н о п о в ы ш а ю щ и е ж а р о с т о й к о с т ь с т а л и (Сг, S i , A l ) , не я в л я ю т с я одно­ временно оптимальными с точки зрения увеличения ж а р о п р о ч н о с т и . Д л я р а б о ч и х темп-р не в ы ш е 300— 350° н а и б о л е е п р и г о д н ы н и з к о л е г и р о в а н н ы е к о н с т р у к ­ ц и о н н ы е с т а л и , с о д е р ж а щ и е Сг, N i и Мо и о б р а б о т а н ­ ные н а в ы с о к у ю п р о ч н о с т ь ( з а к а л к а и н и з к и й о т п у с к ) ; в этом и н т е р в а л е темп-р они п р а к т и ч е с к и не п о д в е р ­ ж е н ы п о л з у ч е с т и и д о с т а т о ч н о стойки п р о т и в г а з о в о й к о р р о з и и . В и н т е р в а л е р а б о ч и х темп-р 350—500° следует п р и м е н я т ь с т а л и п е р л и т н о г о и л и ф е р р и т н о г о к л а с с а , с о д е р ж а щ и е б о л ь ш е Сг и S i . Д л я и н т е р в а л а р а б о ч и х т е м п е р а т у р 500—650° ис­ пользуются высоколегированные стали аустенитного к л а с с а . В т а б л и ц е 14 п р и в е д е н ы составы н а и б о л е е ш и р о к о и с п о л ь з у е м ы х с т а л е й этого к л а с с а . Б о л е е подробно о ж а р о п р о ч н ы х с в о й с т в а х Ж . с. см. Жаро­ прочность. Таблица 14 а Содержание элементов , % стали С 0,4--0,5 0,38 -0,47 0,12 0,16--0,24 0,18 0,34 -0,40 0,3 0,15--0,25 Мп 0,7 -8,0 1,0 -2,0 0,25--0,6 1,5 7,5--9,5 0,6--1,2 0,6--1,0 Si 0,7--0,8 0,9--1,4 0,5--1,0 0,4 г:: 1,0 0,3--0,8 0,8 0,8--1,5 Сг 17--15 14--10 15--17,5 2,4--3,3 22--25 11.5--13,5 18--24 21--25 N1 13--15 . 6,0 -8,0 24--27 < 0,5 17 -20 7,0--9,0 45 -50 9--12 W 2--2,7 0,3--0,5 7--9 2,5--3,5 Мо 0,2--0,4 0,5--0,8 5,5--7,0 0,35--0,55 1,1- -1,4 0,15--0,2 V Ti другие элементы ЭИ69 ЭИ388 . . . ЭИ395 . . . ЭИ415 . . . ЭИ417 . . . ЭИ481 . . . ВЛ745У . . 22-11-2,5 . . . . . . . . 1,4--1,8 0,6--0,8 1,25--1,55 0,1- -0,2 — — — — <0,12 — 0,05—0,2 — — — 0,4—0,8% 0,01% 0,1-0,2% N Nb — в Остальное — Fe. не в ы д е л я ю т с я в н о в ь , о б р а з у я п е р е с ы щ е н н ы й т в е р д ы й р - р у г л е р о д а в а у с т е н и т е . Этот п е р е с ы щ е н н ы й т в е р ­ д ы й р - р у с т о й ч и в до 5 0 0 — 5 5 0 ° . Н о п р и более в ы с о к и х темп-рах вновь начинается выделение карбидной фазы по г р а н и ц а м з е р е н , что п р и в о д и т к п о я в л е н и ю весьма опасной интеркристаллитной коррозии. Процесс кор­ р о з и и о ч е н ь быстро р а с п р о с т р а н я е т с я п о г р а н и ц а м з е р е н в г л у б ь м е т а л л а и п р и в о д и т к п о л н о м у его р а з ­ рушению. Интеркристаллитная коррозия возникает в с т а л и 18-8 л и ш ь п о с л е н а г р е в а до 500—700° п р и наличии избытка углерода над пределом раствори­ мости ( 0 , 0 4 % ) . С к л о н н о с т ь к и н т е р к р и с т а л л и т н о й к о р р о з и и в этих с т а л я х устраняется введением в сплав сильных карбидообразователей, связывающих угле­ род. Т а к и м и свойствами обладают титан и ниобий. Эти э л е м е н т ы в в о д я т с я в т а к о м к о л и ч е с т в е , чтобы с в я ­ з а т ь весь у г л е р о д в с п л а в е . Н е р ж а в е ю щ и е с т а л и л е г к о упрочняются п р и холодной обработке. Так, при про­ к а т к е с о б ж а т и е м в 40% п р е д е л п р о ч н о с т и с т а л и 18-8 п о в ы ш а е т с я с 60 кГ/мм* до 120 кГ/мм , а п р е д е л т е к у ч е с т и — с 25 кГ/мм до 100 кГ/мм . Ж а р о п р о ч н ы е и ж а р о с т о й к и е с т а л и — сложнолегированные стали, обладающие значительным сопротивлением пластич. деформации и разрушению при высоких темп-рах ( ж а р о п р о ч ­ н о с т ь ) и с т о й к и е п р о т и в г а з о в о й к о р р о з и и в этих условиях ( ж а р о с т о й к о с т ь ) . В большинстве с л у ч а е в к этим с т а л я м , р а б о т а ю щ и м п р и в ы с о к и х темп-рах, п р е д ъ я в л я ю т с я одновременно требования жаропрочности и жаростойкости. Для создания жаростойкости необходимо легировать сталь такими элементами, к-рые п р и высоких темп-рах окисляются э н е р г и ч н е е , чем ж е л е з о , и о б р а з у ю т п р и этом п л о т н ы е защитные пленки окислов. Такими элементами я в ­ ляются хром, кремний, алюминий и никель. Количе­ ство х р о м а в ж а р о с т о й к о й с т а л и в з н а ч и т е л ь н о й мере о п р е д е л я е т м а к с и м а л ь н у ю темп-ру, п р и к-рой она может р а б о т а т ь без и н т е н с и в н о г о о к и с л е н и я . Т а к , н а п р . , с т а л ь , с о д е р ж а щ а я 1 % Si и 15% Сг, ж а р о с т о й к а 2 2 2 Элементы, п о в ы ш а ю щ и е темп-ру р е к р и с т а л л и з а ц и и , п р е ж д е всего Мо и W , у в е л и ч и в а ю т ж а р о п р о ч н о с т ь . 1 а т . % М о п о в ы ш а е т темп-ру р е к р и с т а л л и з а ц и и н а 115°, а 1 а т . % W — на 2 4 0 ° . Т е м п - р а р е к р и с т а л л и з а ц и и , а сле­ д о в а т е л ь н о , и ж а р о п р о ч н о с т ь в п р и с у т с т в и и Мо и W повышается вследствие блокировки ими границ зерен основного м е т а л л а . У г л е р о д , с в я з ы в а я молибден и вольфрам в карбиды, уменьшает содержание этих элементов в твердом р - р е и тем самым п о н и ж а е т ж а р о ­ п р о ч н о с т ь . П о э т о м у п р и б а в л е н и е T i , Nb, Т а , к-рые, связывая углерод в карбиды, увеличивают содержа­ ние Мо и W , п о в ы ш а ю щ и х темп-ру р е к р и с т а л л и з а ­ ц и и , у в е л и ч и в а е т ж а р о п р о ч н о с т ь . Обычно ж а р о п р о ч ­ ные с т а л и а у с т е н и т н о г о к л а с с а с о д е р ж а т о к . 0 , 1 % С, т. е. м и н и м а л ь н о в о з м о ж н о е по у с л о в и я м и х п р о и з ­ водства к о л и ч е с т в о . Аустенитные ж а р о п р о ч н ы е ста­ ли применяют в производстве лопаток газовых тур­ б и н , д е т а л е й р е а к т и в н ы х д в и г а т е л е й , к л а п а н о в мото­ р о в и т. д . И з н о с о у с т о й ч и в ы е стали. Устойчи­ вость п р о т и в и з н о с а достигается обычно п р и д а н и е м в ы с о к о й п о в е р х н о с т н о й твердости путем цемен­ т а ц и и (науглероживания) или а з о т и р о в а ­ ния ( н а с ы щ е н и я п о в е р х н о с т н о г о с л о я с т а л и азо­ том). И с к л ю ч и т е л ь н о и з н о с о у с т о й ч и в а п р и с р а в н и ­ т е л ь н о н е в ы с о к о й п о в е р х н о с т н о й твердости (Нв = = 200—250) с т а л ь Г13А с 1,0—1,3% С и 11 — 14% М п , о б л а д а ю щ а я б о л ь ш о й способностью к у п р о ч ­ нению вследствие и з м е л ь ч е н и я з е р н а п о д действием п л а с т и ч . д е ф о р м а ц и и . И з с т а л и Г13А д е л а ю т с я п е р е ­ водные с т р е л к и на ж е л е з н о д о р о ж н ы х п у т я х , д е т а л и к а м н е д р о б и л о к , ч е р п а к и э к с к а в а т о р о в и т. д. М а г н и т н ы е сплавы. Материал для изго­ товления постоянных магнитов должен обладать в ы с о к и м и з н а ч е н и я м и к о э р ц и т и в н о й силы Н и оста­ точной и н д у к ц и и В ( м а г н и т н о й и н д у к ц и и , о с т а ю щ е й с я с г в м а т е р и а л е п о с л е е г о н а м а г н и ч и в а н и я и с н я т и я маг­ н и т н о г о п о л я ) и п о с т о я н с т в о м этих в е л и ч и н в о в р е -