Високолегована сталь: опис, технологія зварювання, маркування та особливості

У наш час досить складно переоцінити значення продуктів металургії, які широко використовуються в промисловості, будівництві, виготовленні побутового начиння, предметів домашнього користування. Але особливої уваги заслуговують леговані стали, без яких велика кількість галузей (машинобудівна, нафтохімічна, енергетична, харчова, виготовлення спеціальних конструкцій, основним призначенням яких є робота в агресивних умовах) не змогли б виконувати свої основні функції.

Виникає закономірне питання: а що ж таке легована сталь, її сплави? Яка існує класифікація легуючих елементів? Які основні характеристики і властивості високолегованої сталі? На ці та деякі інші питання ми постараємося максимально розгорнуто відповісти в нашій статті.

Що таке легована сталь?

Давайте спочатку з`ясуємо, що ж являє собою цей метал. Легована сталь - сплав заліза з вуглецем, який має в своєму складі спеціальні елементи, що впливають на головні механічні або фізичні властивості кінцевої продукції металургійної галузі. Елементи, які додаються до основного складу сплаву, називаються легуючими. Хром, нікель, ванадій, марганець, мідь - їх основна група.

види стали

Існує класифікація легуючих елементів, яка грунтується на їх відсотковий вміст в сплаві:

• високолегована сталь - 10-50%.
• середньолегованих - 2,5-10%.
• низьколегована - до 2,5%.

Види: високолеговані стали, сплави

Розглянемо ще один цікавий момент. Високолегована сталь і її сплави також мають класифікацію. Кожен з наведених нижче видів застосовується в певних умовах:

• жаростійкі або жароміцні стали.
• Корозійностійкі.

Виходячи з процентного вмісту легуючого елемента, розрізняють наступні види:

• Хромомарганцевих сталь.
• Хромонікелева.
• Хромиста.

Використання високолегованих сталей

Де ж застосовується такий метал? Високолеговані і їх сплави є невід`ємними компонентами у виробництві різної продукції. Наступні галузі не можуть обійтися без їх використання:

• Хімічна.
• Нафтова промисловість.
• Машинобудування.
• Будівництво.
• Виготовлення конструкцій, основним призначенням яких є робота в агресивних умовах (висока температура, перепади).

Додавання легуючих елементів дозволяє досягти певних механічних властивостей. Тому високолегований сталь використовується як хладостойкой компонент. Особливо часто цей метал зустрічається в машинобудуванні. Найпопулярнішими є високолеговані аустенітні сталі, в складі яких легований компонент займає близько 55%, а все інше - залізо, хром (близько 18%), нікель (8%). Легуючі компоненти подібного складу визначають подальше призначення виготовленої продукції.

Використання корозійностійких сталей

Корозійностійкі високолеговані стали використовують в газовому середовищі або лужної кислоті. Характерним їх відмінністю є знижений вміст вуглецю - приблизно 0,12%. Подальше легування і термічна обробка дозволяють отримати особливий сплав, який може протистояти агресивним умовам газової або жідкометалліческім середовища.

Використання сталей, що містять вольфрам або молібден на рівні 7% і бор, дозволяє працювати при температурі до 1100 градусів. Вольфрам і молібден - елементи, які відносяться до Упрочнітелямі. Для підвищення окаліностойкості виробленої продукції в якості легуючих елементів додаються кремній або алюміній. Такі конструкції можуть використовуватися як нагрівальні елементи або печі.

Основні характеристики металу

Високолегована сталь має властивості і характеристики, які дозволяють більш широко використовувати вироблену продукцію. Подібні стали володіють наступними характеристиками:

• Міцність (досягається завдяки термічній обробці).
• Корозійна стійкість.
• Стійкість до деформаційних процесів.
• Пластичність (в порівнянні з вуглецевою сталлю пластичність в рази більше).
• Немагнитность (стали, використовувані в машинобудуванні).
• Пружність.
• Загартованість.
• Зварюваність.

Завдяки тому, що формула сплаву є різною, властивості виходять різноманітні. Структура легко змінюється завдяки термічній обробці і легирующим компонентів. Таким чином, можна отримати властивості, які потрібні за умовами проекту. Наприклад, високолегована 18% хромистая сталь може мати в складі нікель, який дає можливість отримати корозійну стійкість і хладноломкость.

Відео: Поліпропіленові труби для систем водопостачання та опалення. Види і переваги // FORUMHOUSE

Зварювання високолегованих сталей дозволяє отримати продукцію, яка може використовуватися в будь-яких кліматичних умовах. Так, метод штампосваркі дозволяє використовувати кінцевий продукт в критично низьких температурах - до мінус 253 градусів за Цельсієм. Спеціальна обробка кремнієм дозволяє отримати ферросіліди, які можуть працювати в сильних кислотах (азотної, фосфорної та інших).

Високолегована сталь відрізняється твердістю, високою здатністю до стирання. Так, кислототривкими матеріалами є - С15 і С17, а хром, ванадій і марганець підвищують зносостійкість сплаву.

Види високолегованих сталей по теплових властивостях

Виходячи з теплових характеристик, існує така класифікація:

• Платинит (ЕН42) - використовується для виробництва електродів, які використовуються в лампах розжарювання. Це пояснюється тим, що коефіцієнт розширення такої ж, як у скла.
• Елінвар (Х8Н36) - ідеально підходить для часових пружин і вимірювальних приладів. Це пояснюється тим, що модуль пружності є постійним і не руйнується при температурах від -50 до +100 градусів за Цельсієм.
• Інвар (І36) - застосовується для виробництва еталонів, калібрувальних елементів, так як коефіцієнт розширення дорівнює нулю.

Цікавим властивістю корозійної сталі (тільки високолегований нержавіюча сталь) є магнітним. Тому розрізняють немагнітні і магнітні види таких металів. Перші поділяють на магнитомягкие і магнітотверді підвиди, а останні мають в складі кобальт, хром.

Відео: НІЖ ІЗ Ресори. ТОЧНІШЕ ІЗ СТАЛІ МАРКИ 65 Г

ГОСТ: високолеговані стали

Вимоги до таких міцним металам і жаростійким сплавів регламентуються спеціальними нормативами, а саме ГОСТом 5632-72.

Марки високолегованих сталей

Найбільш затребуваними і відомими є такі марки сталей:

• Феритні: 15Х28, 12Х17, 08Х18Т1, 15Х25Т, 08Х18Тч, 10Х13СЮ.
• Мартенситні: 15Х11МФ, 40Х9С2, 18Х11МНФБ, 40Х10С2М, 95Х18, 25Х13Н2, 20Х17Н2, 13Х11Н2В2МФ, 40Х13, 20Х13, 20Х17Н2, 13Х14Н3В2ФР.
• Аустенітно-мартенситні: 07Х16Н6, 08Х17Н5М3, 08Х17Н6Т, 09Х17Н7Ю1.
• Аустенітно-ферритні: 08Х21Н6М2Т, 08Х22Н6Т, 08Х20Н14С2, 20Х23Н13, 12Х21Н5Т, 03Х22Н6М2.
• Мартенситно-ферритні: 12х13, 18Х12ВМБФР, 14Х17Н2, 15Х12ВНМФ.
• Аустенітні: 05Х18Н10Т, 45Х22Н4М3, 45Х14НМВ2М, 10Х14Г14Н4Т, 03Х18Н10Т, 08Х16Н13М2Б, 12Х18Н12Т, 03Х18Н12, 03Х16Н15М3Б, 10Х11Н23Т3МР, 20Х23Н18, 10Х11Н20Т2Р, 12Х18Н9Т, 12Х18Н9, 20Х25Н20С2.

Застосування легуючих марок стали:

• 40Х13, 30Х13 - використовують для карбюраторних голок, пружин для транспорту, хірургічних інструментів.
• 12Х17 - марка високолегованої сталі, що використовується для виготовлення кухонного начиння або предметів домашнього ужитку.
• 20Х13, 12Х13, 08Х13 - використовують для виготовлення елементів гідравлічних установок, конструкцій, які працюють в слабоагресивних умовах.
• 95Х18 - використовують для виробництва високотвердих шарикопідшипників.