Високолегирана стомана: описание, технология на заваряване, маркировка и характеристики

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

В наше време е доста трудно да се надцени значението на металургичните продукти, които се използват широко в индустрията, строителството, производството на домакински съдове, предмети за бита. Но легираните стомани заслужават специално внимание, без които голям брой индустрии (инженерна, нефтохимическа, енергетика, храни, производство на специални конструкции, чиято основна цел е да работят в агресивни условия) не биха могли да изпълняват основните си функции.

Възниква естествен въпрос: какво е легирана стомана, нейните сплави? Каква е класификацията на легиращите елементи? Какви са основните характеристики и свойства на високолегираната стомана? Ще се опитаме да отговорим на тези и някои други въпроси възможно най-подробно в нашата статия.

Какво е легирана стомана?

Нека първо да разберем какъв е този метал. легиранстомана – Сплав от желязо и въглерод, която съдържа специални елементи, които влияят на основните механични или физични свойства на крайния продукт на металургичната индустрия. Елементите, които се добавят към основния състав на сплавта, се наричат легиращи елементи. Хром, никел, ванадий, манган, мед са основната им група.

Видове стомана

Има класификация на легиращите елементи въз основа на техния процент в сплавта:

• Високо легирана стомана – 10-50%.
• Средно легиран – 2, 5-10%.
• Нисколегирани – до 2,5%.

Видове: високолегирани стомани, сплави

Нека разгледаме още един интересен момент. Високолегираната стомана и нейните сплави също имат класификация. Всеки от следните видове е приложим при определени условия:

• Топлоустойчиви или топлоустойчиви стомани.
• Устойчив на корозия.

Въз основа на процента на легиращия елемент се разграничават следните типове:

• Хромирана манганова стомана.
• хром-никел.
• Chrome.

Използване на високолегирани стомани

Къде се използва този метал? Високолегираните стомани и техните сплави са неразделни компоненти в производството на различни продукти. Следните индустрии не могат без тях:

• Химически.
• Петролна индустрия.
• Инженеринг.
• Строителство.
• Производство на конструкции, чиято основна цел е да работят в агресивни условия (висока температура, падания).

Добавянето на легиращи елементи прави възможно постигането на определени механични свойства. Поради това високолегираната стомана се използва като студоустойчив компонент. Особено често този метал се среща в машиностроенето. Най-популярни са високолегираните аустенитни стомани, в които легираният компонент заема около 55%, а останалата част е желязо, хром (около 18%), никел (8%). Легиращите компоненти с подобен състав определят по-нататъшното предназначение на произвежданите продукти.

Използване на неръждаема стомана

Устойчивите на корозия високолегирани стомани се използват в газова среда или алкална киселина. Характерната им разлика е намаленото съдържание на въглерод - приблизително 0,12%. По-нататъшното легиране и термична обработка дават възможност за получаване на специална сплав, която може да издържи на агресивните условия на газова или течна метална среда.

Използването на стомани, съдържащи волфрам или молибден на ниво от 7% и бор ви позволява да работите при температури до 1100 градуса. Волфрамът и молибденът са елементи, които са втвърдители. Силиций или алуминий се добавят като легиращи елементи, за да се увеличи устойчивостта на котлен камък на произвежданите продукти. Такива дизайни могат да се използват като нагревателни елементи или фурни.

Основни характеристики на метала

Високо легирана стомана имасвойства и характеристики, които позволяват по-широко използване на произведените продукти. Такива стомани имат следните характеристики:

• Сила (постига се чрез топлинна обработка).
• Устойчивост на корозия.
• Устойчивост на деформационни процеси.
• Пластичност (в сравнение с въглеродната стомана, пластичността е многократно по-голяма).
• Немагнитни (стомани, използвани в машиностроенето).
• Еластичност.
• Закалено.
• Заваряемост.

Поради факта, че формулата на сплавта е различна, свойствата са разнообразни. Структурата се променя лесно поради термична обработка и легиращи компоненти. По този начин можете да получите имотите, които се изискват от условията на проекта. Например, високолегираната 18% хромирана стомана може да съдържа никел, което прави възможно получаването на устойчивост на корозия и студена чупливост.

Заваряването на високолегирани стомани прави възможно получаването на продукти, които могат да се използват при всякакви климатични условия. Така методът на щампово заваряване позволява използването на крайния продукт при критично ниски температури – до минус 253 градуса по Целзий. Специалната обработка със силиций прави възможно получаването на ферозилиди, които могат да работят в силни киселини (азотна, фосфорна и други).

Високолегираната стомана е твърда, с висока абразия. И така, киселинноустойчивите материали са - C15 и C17, а хромът, ванадий и манган се увеличаватустойчивост на износване на сплав.

Видове високолегирани стомани по термични свойства

Въз основа на термичните характеристики има следната класификация:

• Platinite (EN42) - използва се за производството на електроди, които се използват в лампи с нажежаема жичка. Това е така, защото коефициентът на разширение е същият като този на стъклото.
• Elinvar (Х8Н36) - идеален за пружини за часовници и измервателни уреди. Това е така, защото модулът на еластичност е постоянен и не се свива при температури от -50 до +100 градуса по Целзий.
• Invar (I36) - използва се за производство на еталони, калибриращи елементи, тъй като коефициентът на разширение е нула.

Интересно свойство на корозивната стомана (само високолегирана неръждаема стомана) е магнетизмът. Следователно се разграничават немагнитни и магнитни видове такива метали. Първите се подразделят на меки и магнитни подвидове, докато вторите съдържат кобалт, хром.

GOST: високолегирани стомани

Изискванията за такива здрави метали и топлоустойчиви сплави се регулират от специални стандарти, а именно GOST 5632-72.

Високо легирана стомана

Следните марки стомана са най-популярните и добре познати:

• Ferritic: 15X28, 12X17, 08X18T1, 15X25T, 08X18Tch, 10X13SYU.
• Аустенитно-мартензитен: 07X16H6, 08X17H5M3, 08X17H6T, 09X17H7Yu1.
• Аустенитно-феритен: 08X21H6M2T, 08X22H6T, 08X20H14C2, 20X23H13, 12X21H5T, 03X22H6M2.
• Мартензит-феритен: 12X13, 18X12VMBFR, 14X17H2, 15X12VNMF.
• Аустенитные: 05Х18Н10Т, 45Х22Н4М3, 45Х14НМВ2М, 10Х14Г14Н4Т, 03Х18Н10Т, 08Х16Н13М2Б, 12Х18Н12Т, 03Х18Н12, 03Х16Н15М3Б, 10Х11Н23Т3МР, 20Х23Н18, 10Х11Н20Т2Р, 12Х18Н9Т, 12Х18Н9, 20Х25Н20С2.

Използване на класове легирана стомана:

• 40X13, 30X13 - използва се за игли на карбуратор, транспортни пружини, хирургически инструменти.
• 12X17 е високолегирана стомана, използвана за направата на кухненски прибори или предмети за бита.
• 20X13, 12X13, 08X13 - използва се за производство на елементи от хидравлични инсталации, конструкции, които работят при леко агресивни условия.
• 95X18 - използва се за производството на сачмени лагери с висока твърдост.