Атмосферно коррозионностойкие стали

В стали для защиты от атмосферной коррозии вводят в небольшом количестве элементы (Cr, Si, P, Cu, As), которые образуют на поверхности изделий плотные защитные окисные пленки. С их появлением скорость коррозии замедляется. По сравнению с обычными сталями, потеря веса конструкций из таких сталей меньше в 2-3 раза за 20-30 лет. Кроме того, защитные окисные пленки хорошо удерживают лакокрасочные покрытия, что еще больше продлевает срок службы конструкции. Все эти стали хорошо свариваются из-за малого содержания углерода и поэтому используются для сварных конструкций. Из них изготавливают мостовые переходы, крановые конструкции, линии электропередач, и т.д.

Термообработкой эти стали не упрочняются и используются в нормализованном состоянии. Типовые марки - 10ХСНД, 15ХНДП.

Хромистые стали

Хромистые КСС являются наиболее дешевыми среди всех нержавеющих сталей. Количество хрома в этих сталях от 13% до 30%.

По содержанию хрома их разделяют на 3 группы:

-13 % Cr;

-17 % Cr;

-27 % Cr и более.

Рис.24.Диаграмма состояния Fe-Cr

Чем больше содержание хрома, тем выше коррозионная стойкость. При содержании хрома более 13% структура стали ферритная, во всем диапазоне температур, т.е. полиморфное превращение отсутствует.

Кроме α- твердого раствора в системе Fe-Cr (рис.24), есть еще одна фаза σ_ф=FeCr – это интерметаллидная фаза эквиатомного состава 50-50%. σ_ф являетсяся хрупкой и ее образование охрупчивает сталь. Поэтому ее появление нежелательно. Устранять ее можно нагревом выше 650° и быстрым охлаждением.

При температуре 475° в этой системе образуется упорядоченный твердый раствор. Образование упорядоченного твердого раствора также приводит к хрупкости стали. Она называется 475°С хрупкость. Устранение этой хрупкости возможно нагревом выше 475° и быстрым охлаждением.

Кроме того, хрупкость в хромистых сталях может возникнуть при нагреве до высоких температур из-за укрупнения зерна. Измельчить зерно в этих сталях термообработкой невозможно. Устранить крупное зерно можно только за счет пластической деформации с отжигом на рекристаллизацию.

Кроме того, следует учитывать, что хромистые стали обладают плохой хладоностойкостью, т.е. охрупчивается при отрицательных температурах. Поэтому выбор, марки стали для тех или иных изделий должен проводиться с учетом возможных причин охрупчивания.

Добавки углерода сильно изменяют свойства хромистой стали. При резком охлаждении такие стали можно закаливать на мартенсит, а при большом содержании углерода 0,4% и более, в структуре стали образуется большое количество карбидов хрома, что обеспечивает высокую твердость и износостойкость. В зависимости от содержания углерода хромистые стали могут быть:

-ферритного класса 15Х25 08Х13, 12Х17;

-переходного феррито-мартенситного класса 12Х13;

-мартенситного класса 40Х16 20Х13, 30Х13, 40Х1395Х18.