Разновидности нержавеющих сталей
Обычные черные стали обладают такими замечательными качествами как прочность, упругость, технологичность в производстве и монтаже, относительно не высокой стоимостью. Но есть и весьма ощутимый недостаток – подверженность коррозии, разъедающей металлы под влиянием внешней среды. Но добавление в сплав некоторых компонентов позволяет создать материал способный в значительной мере противостоять этому негативному явлению.
Добавление в состав этих компонентов позволяет кардинально повысить коррозийную устойчивость от атмосферных воздействий или в условиях промышленного предприятия, эти качества определяет присутствие в стальном сплаве доли хрома в количестве более двенадцати процентов. Добавление Cr в количестве меньшем, практически не оказывает влияния и металл подвержен коррозии в той же мере, как и не легированная углеродистая сталь.
Свойства сталей с содержанием хрома большим 12% обладающих положительным потенциалом и называемых нержавеющими схожи со свойствами благородных металлов, они не подвержены коррозии, не окисляются под воздействие воды, кислорода, солей, щелочей и некоторых видов кислот.
Такие стали, называемые нержавеющими хромистыми делятся на три группы по содержанию Cr: тринадцать, семнадцать и двадцать семь процентов. Тринадцати процентные хромистые сплавы могут иметь разное количество углерода – от четырех сотых до одной десятой доли процента. Две другие группы могут иметь незначительное добавление никеля и титана. Никель способствует улучшению механических качеств, а титан снижению размера зерен в структуре и повышению прочности.
Как правило, в системе классификации таких сталей используется тройка исходных материалов: железо, хром и углерод. Так же в сплавах присутствует никель магний и кремний, может добавляться титан и молибден. Хромистые стали типа 17 и 28 относятся к ферритным и не подвержены фазовым преобразованиям, тогда как в группе с долей хрома двенадцать – четырнадцать при незначительном изменении химического состава могут существенно изменять свойства.
При охлаждении на открытом воздухе после нагревания до определенного температуры, растворяющей в структуре металла карбиды и в зависимости от уровня содержания углерода, нержавеющие сплавы 20Х13, 30Х13, 40Х13 способны образовывать мартенсит обретая высокую прочность. При малом содержании углерода (менее десятой доли процента) высоко хромистые сплавы имеют ферритную структуру. Для различного назначения и получения определенных свойств применяются различные температурные режимы.
Наибольшей популярностью, продиктованной наименьшей стоимостью пользуются марки типа Х13, например, низкоуглеродистые 08Х13 отличается хорошей пластичностью, прекрасно подходит для штамповки, используются в производстве лопаток и лопастей паровых и водяных турбин. 20X13 и 40X13, благодаря большей твердости и прочности применяются там, где необходимо сочетание износостойкости и коррозийной устойчивости, они подходят в производстве подшипников, пружин, слесарного и медицинского инструмента.
Стали типа Х17, имеющие большее содержание хрома и соответственно более качественные антикоррозийные и жаропрочные характеристики применяются для изделий, эксплуатируемых в условиях повышенных температур (до девятисот градусов) и высокой агрессивных сред. Добавление в сплав никеля (Х17Н2) повышает прочностные характеристики металлоизделий. Марки нержавеющей стали с содержанием хрома в диапазоне от двадцати пяти до двадцати восьми процентов применяют для деталей, работающих в режимах от тысячи пятидесяти до тысячи ста пятидесяти градусов Цельсия (кожухов термопар, чехлов, муфелей, реторт).