23.08.2019

Austeniitseteraste põhiomadused ja klassifikatsioon. Austeniit teraskeevitus


Need nii lõõmutatud kui ka normaliseeritud olekus terased kuuluvad austeniidi klassi. Põhimõtteliselt on see Cr - Ni teras. Nikli lisamine terasele laiendab oluliselt  piirkonda, vähendab martensiitide muundamise temperatuuri ja 8% Ni korral muutub 18% Cr ja 0,1% C terast austeniitseks. Nendes terastes võib olla 8-13% Ni. Näitena võib tuua terase 10x18H9T; 10x18H10T; 12X18H9 ja teised.

Seda kasutatakse keemia-, toidu-, ehitus-, meditsiini-, tselluloosi- ja paberitööstuses, samuti hapete või klooriga seotud protsessides. Kasutatakse sageli avamere nafta- ja gaasiplatvormidel. Suhteline raskus on tavaliselt kõrge, 30% tänu kõrgele voolavus- ja tõmbetugevusele. Töötlemise ajal tekitab see tugevat laastu, mis võib põhjustada muljumist ja suuri lõikejõude.

Lõikamise ajal tekitab see palju soojust, mis võib põhjustada plaatide deformatsioone ja kraatri suurt kulumist. Lõikude ja sisselõigete vältimiseks on eelistatavad väikesed haardenurgad. On väga oluline, et tööriist ja toorik oleksid stabiilsed.

Austeniitseteraste peamised eelised on järgmised:

    korrosioonikindlus paljudes keskkondades;

    kõrge elastsus;

    hea keevitatavus.

Oma omaduste tõttu kasutatakse austeniitse teraseid konstruktsiooniterasena laialdaselt erinevates tehnikaharudes.

Nendes terastes võivad toimuda järgmised faasimuundused:

Roostevaba teras on üldlevinud nimi suurele teraserühmale, mille kroomi sisaldus on 10,5% ja mis on keskkonnale keemiliste või elektrokeemiliste reaktsioonide mõjul vastupidavad kulumisele. Ekspertide keeles nimetatakse seda omadust korrosioonikindluseks.

Õhus oleva hapnikuga suheldes moodustab terasest kroom terase pinnale nähtamatu kroomi oksiidi kihi, mis on terase pinnal nähtav, mis kaitseb terast söövitavate ainete eest. Kaitsekiht, mis on mehaaniliselt kahjustatud või mõjub kemikaalidele, kordub kokkupuutel hapnikuga iseenesest. See juhtub isegi vaba hapnikukeskkonna kehvades tingimustes nagu tavaline vesi. Suurem kroomi sisaldus terases tagab parema korrosioonikindluse.

    karbiidi (Me23C6 ja MeC) ja karbonitriidi (Me (C, N)) faaside moodustumine;

    -faasi moodustumine vahemikus 650-850 ° C;

    nende faaside lahustumine temperatuuril 1100-1200С kuumutamisel;

    -ferriidi moodustumine austeniitse piirkonnas kuumutamisel temperatuuril üle 1100 ° C;

    si ja Martensiidi moodustumine jahutamisel külmumistemperatuurini või deformatsiooni ajal.

Karbiidi ja karbonitriidi faaside sadestumine toimub peamiselt austeniidi terade piirides, mis vähendab MCC elastsust ja vastupidavust. -faasi olemasolu hajutab teraset järsult. -ferriidi eraldumine mõjutab negatiivselt terase töödeldavust, eriti kuumtöötlemisel (praod tekivad), seetõttu ei tohiks -ferriidi kogus olla suurem kui 10–15%. See saavutatakse suhtega Cr / Ni1.8. Erinevate töötluste ajal ei tohiks temperatuur ületada 1100 ° C.

Seda vastupidavust suurendab veelgi molübdeeni lisamine. Nikli lisamise eesmärk on saada austeniitse struktuur   teras, mis hõlbustab selle külmakindlust ja keevitamist. Need moodustavad üle 50% kogu roostevaba terase tootmisest. Austeniitne roostevaba teras on selle rühma kõige sagedamini kasutatavad materjalid. 8% nikli lisamine 18% kroomterastele annab korrosioonikindlad terased, millel on pidev austeniitse struktuur.

Legeersete lisandite suurenedes võivad peamiselt kroom ja molübdeen korrosioonikindlust veelgi suurendada. Ferriitset terast nimetatakse seetõttu, et see sisaldab sääres ferriiti. Peamine legeeriv lisand on kroom, molübdeeni, titaani, nioobiumi ja muude komponentide väike segu.

Kuumtöötlus

Kuumtöötlemise eesmärk: austeniitse struktuuri saamine, sisemiste pingete leevendamine ja keevitamise, kuuma rõhu töötlemise ja muude tehnoloogiliste toimingute ajal tekkiva MKK-i kalduvuse kaotamine.

Kuumtöötlust viiakse läbi kahte tüüpi: jahutamine ja lõõmutamine (joonis 5.3). Karastamine toimub temperatuuril üle t p - kroomkarbiidide lahustumistemperatuur (Fe, Cr) 23 C 6. Kui terases ei ole Ti ega Nb (joonis 5.3 (a)), kuumutatakse need kõvenemiseni temperatuurini 900-1000 ° C, saadakse austeniidi ühtlane kuumutamine ja see jahutatakse. vees, nii et kroomkarbiididel pole aega silma paista.

Ferriit-austeniit-dupleksteras

Magnetism on madalam, soojuspaisumine võrreldes austeniitse terasega, millel on suurepärane korrosioonikindlus kõrgendatud temperatuuridel, parem soojusjuhtivus võrreldes austeniitse terasega ja nioobiumi stabiliseerimine, parem libisemiskindlus, austeniitse terase hõlpsam lõikamine ja töötlemine, suurem tundlikkus sügava tõmbamise suhtes, väiksem tundlikkus põhjapleki deformeerimisel on suurem saagis võrreldes populaarse austeniitterasega 304 või 304 süsinikterassuurem vastupidavus stresskorrosioonile alates austeniitsed terased. Ferriit-austeniitseteraste tugevus näiteks austeniitseteraste suhtes on näiteks nende voolavusjõud vähemalt kaks korda suurem.

Kui terast stabiliseerib Ti või Nb (joonis 5.3 b), viiakse jahutamine läbi kahefaasilisest piirkonnast ( + MeC), kuumutamistemperatuur on 1000–1100 ° C, sageli 1050 ° C. Kõrgem kuumutamistemperatuur on terade kasvu ja spetsiaalse MeC-karbiidi lahustumise tõttu ebapraktiline.

Tp kohal lahustuvad karbiidid (Fe, Cr) 23 C 6 ja kroomi eraldub tahkeks lahuseks, MeC-karbiidid jagunevad austeniitsetes terades ühtlaselt.

Suur kroomi, nikli ja molübdeeni segu tagab hea happesuse korrosioonikindluse. Kroom, molübdeen ja lämmastik seevastu aitavad vältida korrosiooni tekkimist ja tekitavad konstruktsioonis mitmesuguseid lünki. Dupleksterased tagavad keskmise happelisusega keskkonnas hea korrosioonikindluse. Neid kasutatakse sageli hapete sisaldavate kloriidide, lämmastikhappe või muude tugevate orgaaniliste hapete ehitamiseks.

Martensiitteraseid iseloomustavad sarnased kroomi kontsentratsioonid ferriitteraste kujul, kuid suurenenud süsiniku kontsentratsiooniga kuni umbes 1%. Martensiitterased on magnetilised. Nende korrosioonikindlus on madal. Neid saab kasutada kokkupuutel lämmastikhappe, boorhappe, äädikhappe, bensoehappe, õli, pikriinhappe, karbonaatide, nitraatide ja leelistega. Nende korrosioonikindlus väheneb temperatuuri tõustes. Atmosfääri korrosioonikindlus on piisav ainult väga puhta õhu korral.

Karastamine on tõhus vahend MCC ennetamiseks ja terasele mehaaniliste omaduste ning korrosioonikindluse optimaalseks kombinatsiooniks. Kuid see pole alati mugav, eriti suurte ja keerukate, eriti keevitatud konstruktsioonide kuumtöötluse ajal. Kõrge kuumutamistemperatuur ja vajadus kiire jahutamise järele võivad sellistel juhtudel põhjustada toote märkimisväärset lagunemist ja jalutusrihma. Nendel juhtudel on parem kasutada stabiliseerivat lõõmutamist (joonis 5.3 (b)). Kui kõvenemine hõlmab kroomkarbiidide täielikku lahustumist, siis stabiliseeriva lõõmutamise korral kasutavad nad põhimõtet viia need MCC jaoks ohtlikku olekusse või muuta need stabiliseeritud terastes spetsiaalseteks karbiidideks. Lõõmutamine toimub temperatuuril 850-950 ° C. Kui terasis pole Nb ega Ti, siis lõõmutamise eesmärk on kroomikarbiidide koagulatsiooni ja nende osalise lahustumise tõttu kroomi sisalduse suurendamine austeniidi - karbiidi liideses, difusioon ühtlustab kompositsiooni kroomi terakehas ja selle piirmahus. Kui terast legeeritakse Ti või Nb-ga (stabiliseeritud teras), muundatakse lõõmutamisprotsessi käigus kroomkarbiidid TiC- või NbC-karbiidideks, mis välistab kalduvuse MKC-ni, kuna peamine passiivne element - kroom - jääb tahkesse lahusesse. Lõõmutamise ajal toimub jahutamine õhus. Stabiliseeritud teraste lõõmutamine on tõhusam.

Austeniitne roostevabast terasest tugevus

Nende teraste mehaanilisi omadusi saab parandada karastamise ja karastamise protseduuride abil. Pärast kõvenemist saadakse kõvadus martensiitterastega, mis sisaldavad süsinikku, kroomi, molübdeeni ja vanaadiumi. Heade tehnoloogiliste omaduste saamiseks on vajalik peeneteraline struktuur. Madal voolavus ja mitte eriti kõrge tõmbetugevus kompenseerivad head elastsust ja ennekõike lööki. Neil on väga hea külma töövõime.

Austeniitse roostevaba terase kasutamine

  • Väga agressiivne veekeskkond.
  • Keemia- ja naftakeemiatööstus.
  • Laevaehitus, lennundus, raudtee.
  • Majapidamine.
  • Projekteerimine.
Roostevaba teras on üldkvaliteet suurele kvaliteetsete teraseliikide perekonnale, mis oma vähemalt 11% kroomi sisalduse tõttu on keskkonna keemiliste või elektrokeemiliste kahjustuste suhtes vastupidavad.

Kallima ja vähese nikli säästmiseks on välja töötatud Cr-Ni-Mn ja Cr-Mn terased. Mangaan, nagu nikkel, on austeniiti moodustav element. Mangaanil on aga nõrgem austeniiti moodustav toime, seetõttu tuleb nikli asendamisel mangaaniga austeniitse struktuuri saamiseks vähendada kroomi sisaldust või asendada nikkel ainult osaliselt mangaaniga või sulatada see nii tugeva austeniiti moodustava elemendiga nagu lämmastik. Selliste teraste näideteks on 10x14G14N4T, 10x14AG15 (0,15-0,25% N). Selliseid teraseid kasutati peamiselt kaubanduses ja toiduainete tootmises keskmise agressiivsusega keskkondades. Mangaan viitab elementidele, mis ei ole passiivseks muutuvad. Korrosioonikindlust määrab ainult kroomi sisaldus, seetõttu vähendab mangaanisisalduse suurenemisega korrosioonikindlus tugevates agressiivsetes keskkondades (näiteks lämmastikhappes). Rahuldava korrosioonikindluse tagamiseks ei tohiks mangaani sisaldus olla suurem kui 14-15% ja kroomi mitte vähem kui 12-14%. Nende teraste kuumtöötlus seisneb kõvenemises vahemikus 1000-1100 ° С, et tagada austeniitse struktuur, eemaldada eelnev kõvenemine ja kõrvaldada kalduvus MKC-ni.

Korrosioonikindlust mõjutav oluline tegur on pinna siledus ja puhtus. Isegi väikesed pinna ebakorrapärasused võivad söövitavaks muutuda. Terase üldise korrosiooni esimene sümptom on tavaliselt selle pinna plekk. Pinna välimuse muutmise põhjused võivad olla järgmised.

Terase kasutamine agressiivsemas keskkonnas väidetavalt liiga karedalt pinnalt, mis välistab sette- ja mustusvead, põhjustades tühimike ja taskute moodustumist, kuhu koguneb vesi ja saasteained, saastades roostevabast terasest pinda vedamise ajal rauaosakestega ning valede tööriistade või abrasiivide kasutamisel tootmine või montaaž. Rannikualadel ning saastatud linna- ja tööstuskeskkonnas on vaja kasutada austeniitse kroom-nikkelterast koos molübdeeni lisamisega.

Austeniitne roostevaba teras   - Need on korrosioonikindlad kroom-nikkel-austeniitsed terased, mida maailmas tuntakse tüübina 18-10. See nimi annab neile nominaalsisalduseks 18% kroomi ja 10% niklit.

Nikkel-kroom-austeniitseteras vastavalt standardile GOST 5632-72

GOST 5632-72 on austeniitsed kroom-nikkelterased esindatud klassidega 12X18H9T, 08X18H10T, 12X18H10T, 12X18H9, 17X18H9, 08X18H10, 03X18H11.

Terase korrosioonikindlus sõltub kolmest tegurist.

See kehtib eriti nii avatud kui ka siseruumides asuvate supluskohtade kohta, kus korrosioon põhjustab keskkonna niiskust ja kõrgendatud veetemperatuure ning eriti selle desinfitseerimiseks kasutatavate kloriidide olemasolu. Kõige olulisem on sel juhul kroomi, nikli, süsiniku, molübdeeni, vase, mangaani, lämmastiku, titaani, nioobiumi ja tantaali sisaldus.

Selle terase peamine element on kroom. Sellest järeldub, et korrosioonikindlus on olemas ainult juhul, kui kroomi sisaldus on üle 13%. Kroomterased on oksüdeerivas keskkonnas korrosioonikindlad, näiteks lämmastikhape, kuid nad ei ole vastupidavad keskkonna redutseerimisele, näiteks soolhape või väävelhape. Kõrgetel temperatuuridel tõuseb korrosioonikindlust pakkuv minimaalne kroomi sisaldus 20% -ni.

Kroomi roll austeniitses roostevabast terasest

Peamine element, mis annab 18–10 tüüpi terasest kõrge korrosioonikindluse, on kroom. seisneb selles, et see annab terasele passiivsuse võime. Kroom 18% sisaldusega terases muudab selle stabiilseks paljudes oksüdeerivates keskkondades, sealhulgas lämmastikhapet laias vahemikus, nii kontsentratsiooni kui temperatuuri poolest.

Teiseks, lisaks kroomile on korrosioonikindla terase kõige olulisemaks legeerivaks komponendiks nikkel, mis suurendab terase vastupidavust paljudele agressiivsetele keskkondadele, eriti väävelhappele, neutraalsete kloriidide nagu merevesi lahustele. Niklit sisaldavad terased ei ole kõrgendatud temperatuuridel väävlit sisaldavate gaaside suhtes vastupidavad, kuna tekivad niklisulfiid. Seevastu kivisüsi halvendab korrosioonikindlust. Terasel on korrosioonikindlus tugevalt vähenenud, kui süsinik on karbiidide kujul.

Korrosioonikindlatel terastel on erinev disain, nii et teras võib olla. Roostevaba teras Roostevaba teras Roostevaba teras Martensiitne roostevaba teras. Nendel terastel võib olla ühefaasiline struktuur, näiteks ferriitne või kahefaasiline, näiteks ferriit-austeniitne.

Nikli roll austeniitses roostevabast terasest

9–12% nikliga legeerimine viib terase austeniitse klassi. See tagab terase kõrge valmistatavuse, eriti suurema elastsuse ja väiksema viljakasvatuse kalduvuse ning ainulaadsed hooldusomadused. Terastüüpi 18-10 kasutatakse laialdaselt korrosioonikindlate, kuumuskindlate, kuumuskindlate ja krüogeensete materjalidena.

Suurim korrosioonikindlus on ferriitterasete järel austeniitse ja madalaim martensiitne. Suurema korrosioonikindlusega on ühefaasilised struktuurid. Eeldatakse, et ühefaasiliste struktuuride suurem vastupidavus on palju soodsamad tingimused passiivseks olekuks ning selle vastupidavuse ja järjepidevuse säilitamiseks. Ühefaasilisest terasest kohalike rakkude saamise tõenäosus on väga väike. Lisakomponentide ühefaasiliste teraste ilmumine konstruktsiooni viib alati korrosioonikindluse vähenemiseni.

Sileda pinnaga teras on korrosioonikindlam kui suure karedusega teras. Korrosioonikindlates terastes on kroom peamine legeeriv komponent. Kroomi lisamine kipub moodustama kroomkarbiidi struktuuris, mis kristalliseerub kuusnurkses võrgus. Terase korrosioonikindlus on seotud terase passiivsusvõimega. Nimede passiveerimise all peame silmas metalli korrosioonikindluse suurenemist selle pinna oksüdeerumise kaudu. Eeldatakse, et passiivse metalli pinnal on tihe ja tugevalt kleepuv oksiidkile, mis kaitseb metalli keskkonnamõjude eest.

Faaside teisendused austeniitses roostevabast terasest

Kroom-nikkel-austeniitseterastes võivad toimuda järgmised faasimuutused:

  • liigsete karbiidfaaside ja σ-faaside jaotamine kuumutamisel vahemikus 450-900 ° C;
  • δ-ferriidi moodustumine austeniitsel alusel kuumutamisel kõrgel temperatuuril;
  • martensiitset tüüpi α-faasi moodustumine külma plastilise deformatsiooni või toatemperatuurist madalamal jahutamise ajal.

Terastevaheline korrosioon austeniitses roostevabast terasest

Terase kalduvus teradevahelisele korrosioonile avaldub karbiidfaaside sadestumise tagajärjel. Seetõttu on terase korrosioonomaduste hindamisel kõige olulisem tegur selles sisalduvate karbiidide moodustumise termokineetilised parameetrid.

Kolm teraserühma kroomi sisalduse tõttu

See on peamiselt vastupidav keemilisele korrosioonile, sealhulgas õhu, loodusliku vee, veeauru, lahjendatud hapete ja soolade külmade aluseliste lahuste oksüdatsioonile, välja arvatud kloriidid, sulfaadid ja jodiidid, samuti õli ja selle aurud, kütused, õlid, alkoholid, samuti toidud tooted.

Sõltuvalt kroomi sisaldusest võib jagada

Madala süsinikusisaldusega vahemikus levib alfafaasivälja kogu temperatuurivahemikus ja selle kompositsiooni püsiseisundil on ferriitne struktuur. Pärast jahutamist sisaldab nende teraste struktuur ferriiti ja martensiiti ning seetõttu nimetatakse neid pool-elueaks. Nendel terastel on veeauru ja lämmastikhappe juuresolekul hea korrosioonikindlus, äädikhape ei ole vesinikkloriid- ja väävelhappe suhtes vastupidav. Need terased on vastupidavad sula väävlile ja selle aurudele, lahjendatud aluselistele lahustele, lahjendatud külmade orgaaniliste hapete, seepide ja stresskorrosiooniga. See on peamiselt vastupidav elektrokeemilisele korrosioonile anorgaaniliste ja orgaaniliste hapete, lämmastikuühendite ja soolalahuste ning agressiivsete toiduainete keskkonnas.

Tüübi 18-10 karastatud terase granulaarset korrosiooni kaldub määrama kõigepealt süsiniku kontsentratsioon tahkes lahuses. Süsinikusisalduse suurenemine laiendab terase kalduvuse korrosioonile temperatuurivahemikku.

Terastüüp 18-10, mille säriaeg on vahemikus 750-800 ºС, muutub kaldu teradevaheliseks korrosiooniks:

  • süsinikusisaldusega 0,084% - juba 1 minuti jooksul;
  • süsinikusisaldusega 0,054% - 10 minutit;
  • kui süsiniku sisaldus on 0,021 5 - enam kui 100 minuti pärast.

Süsinikusisalduse vähenemisega langeb ka temperatuur, mis vastab isotermilise kokkupuute minimaalsele kestusele graanulitevahelise korrosiooni alguses.

Keevitamine austeniitsete roostevabast terasest

Terase vajalik vastupidavus teradevahelise korrosiooni vastu, mis võimaldab keevitada piisavalt pakseid sektsioone, tagatakse terasetüübi 18-10 süsinikusisaldusega mitte üle 0,03%.

Teradevaheline korrosioon temperatuuril 500–600 ºС

Terase stabiliseerimine titaani ja nioobiumi abil

Titaani ja nioobiumi tüüp 18-10 viimisel kroom-nikkelterasesse, mis aitavad kaasa karbiidide moodustumisele, muutuvad karbiidi faaside sadestumise tingimused. Suhteliselt madalatel temperatuuridel (450–700 ° C) sadestuvad valdavalt Cr 23 C 6 tüüpi karbiidid, mis annavad aluse teradevahelisele korrosioonile. Temperatuuril üle 700 ºС sadenevad peamiselt TiC või NbC tüüpi spetsiaalsed karbiidid. Kui eraldada ainult spetsiaalseid karbiide, siis graanulitevahelisele korrosioonile kalduvus puudub.

Lämmastik austeniitsetes roostevabades terastes

Lämmastik, nagu ka süsinik, on austeniidi lahustuvusega. Lämmastik võib jahutamisel ja isotermilisel vananemisel moodustada sõltumatuid nitriidifaase või see võib olla osa karbiididest, asendades neis süsinikku. Lämmastiku mõju kroom-nikkel-austeniitseteraste teradevahelisele korrosioonile on palju nõrgem kui süsinikul ja hakkab ilmnema alles siis, kui selle sisaldus on üle 0,10–0,15%. Lämmastiku sissetoomine suurendab siiski kroom-nikkel-austeniitse terase tugevust. Seetõttu kasutatakse nendes terastes praktikas vähesel määral lämmastikku.

Kroomikontsentratsiooni suurenemisega väheneb süsiniku lahustuvus kroomi-nikkel-austeniidis, mis hõlbustab selles sisalduva karbiidi faasi sadenemist. Seda kinnitab eriti terase vastupidavuse vähenemine koos kroomi sisalduse suurenemisega, mis on seotud karbiidivõrgu moodustumisega terade piiril.

Samal ajal põhjustab kroomi kontsentratsiooni suurenemine austeniidis terase kalduvuse korrosioonile märkimisväärselt. Seda seletatakse asjaoluga, et kroom suurendab märkimisväärselt terase korrosioonikindlust. Suurem kroomi kontsentratsioon terases annab terade piiride kahanemise madalama taseme seal karbiidide sadenemise tõttu.

Nikkel vähendab süsiniku lahustuvust austeniidis ja vähendab seeläbi terase vastupidavust pärast karastamist ning suurendab selle kalduvust teradevahelisele korrosioonile.

Legeerivate elementide mõju terase struktuurile

Sulamis- ja lisandielementide mõju laadi järgi kroom-nikkel-austeniitseteraste struktuurile kõrge temperatuuriga kuumutamisel jagunevad need kahte rühma:
  1) ferriiti moodustavad elemendid: kroom, titaan, nioobium, räni;
  2) austeniiti moodustavad elemendid: nikkel, süsinik, lämmastik.

Kroom-molübdeen-austeniitterasest delta ferriit

Deltaferriidi esinemine tüüpi 18-10 austeniitse kroom-nikkelterase struktuuris mõjutab negatiivselt selle töötletavust kuumade plastiliste deformeerumiste ajal - valtsimine, augustamine, sepistamine, stantsimine.

Ferriidi sisaldus terases on rangelt piiratud nii kroomi ja nikli suhtega selles kui ka tehnoloogiliste vahenditega. Deltaferriidi moodustumise suhtes on kõige altid X18H9T tüüpi teraserühmad (vt ka). Kui neid teraseid kuumutatakse temperatuurini 1200 ºС, võib selles sisalduda kuni 40-45% deltaferriiti. Kõige stabiilsemad on X18H11 ja X18H12 tüüpi terased, mis säilitavad kuumutamisel peaaegu puhta austeniitse struktuuri.

Kroom-nikkel-austeniitseterastes olev martensiit

Klassi koostises X18H10 tüüpi terastes annavad kroom, nikkel, süsinik ja lämmastik martensiitse muundamise temperatuuri languse, mis on põhjustatud jahutamisest või plastilisest deformatsioonist.

Titaani ja nioobiumi mõju võib olla kahetine. Olles tahkes lahuses, suurendavad mõlemad elemendid austeniidi stabiilsust seoses martensiitse muundamisega. Kui titaan ja nioobium on seotud karbonitriididega, võivad nad martensiidi muundamise temperatuuri pisut tõsta. Selle põhjuseks on asjaolu, et austeniit on sel juhul vaesustatud süsiniku ja lämmastikuga ning muutub vähem stabiilseks. Süsinik ja lämmastik on tugevad austeniidi stabilisaatorid.

Kroom-nikkel-austeniitseteraste kuumtöötlus

Kroom-nikkel-austeniitseteraste puhul on võimalik kahte tüüpi kuumtöötlus:

  • karastamine ja
  • lõõmutamise stabiliseerimine.

Kuumtöötlemise parameetrid erinevad stabiliseerimata ja titaani või nioobiumiga stabiliseeritud teraste puhul.

Karastamine on tõhus vahend teradevahelise korrosiooni ennetamiseks ja annab terasele mehaaniliste ja söövitavate omaduste optimaalse kombinatsiooni.

Karastatud terase stabiliseeriv lõõmutamine annab üle kroomkarbiidid:

  • mittestabiilses olekus stabiliseerimata teraste teradevahelise korrosiooni korral;
  • spetsiaalsed karbiidid stabiliseeritud teraste jaoks.

Austeniitse kroomi-nikkelteraste kõvendamine

Titaani- ja nioobiumilisanditeta terastes tähendab karastamine kuumutamist kroomkarbiidide lahustumistemperatuurist kõrgemal ja piisavalt kiiret jahutamist, homogeense gammalahuse kinnitamist. Kustutamise temperatuur tõuseb süsiniku sisalduse suurenemisega. Seetõttu kustutatakse madala süsinikusisaldusega terased madalamatest temperatuuridest kui kõrge süsinikusisaldusega terased. Üldiselt on kütte temperatuur vahemikus 900 kuni 1100 ºС.

Terase kokkupuuteaeg karastamise temperatuuril on üsna väike. Näiteks lehtmaterjali puhul valitakse kogu kuumutamise ja hoidmise ajad 1000–1050 ºС kuumutamisel kiirusega 1–3 minutit 1 mm paksuse kohta.

Jahutamine kustutamistemperatuurist peaks olema kiire. Stabiliseerimata teraste puhul, mille süsinikusisaldus on üle 0,03%, kasutatakse vesijahutust. Väiksema süsinikusisaldusega ja toote väikese ristlõikega teras jahutatakse õhus.

Austeniitse kroomi-nikkelterase stabiliseeriv lõõmutamine

Stabiliseerimata terastes lõõmutamine toimub temperatuurivahemikus jahutamiseks kuumutamistemperatuuri ja teradevahelise korrosiooni ilmnemise maksimaalse temperatuuri vahel. Selle intervalli väärtus sõltub peamiselt kroomi sisaldusest terases ja suureneb selle kontsentratsiooni suurenemisega.

Stabiliseeritud terastes lõõmutatakse süsiniku ülekandmiseks kroomkarbiididest spetsiaalsetesse titaani- ja nioobiumkarbiididesse. Sel juhul kasutatakse vabastatud kroomi terase korrosioonikindluse suurendamiseks. Lõõmutamise temperatuur on tavaliselt 850–950 ºС.

Austeniitse kroomi-nikkelterase vastupidavus hapetele

Passiivsusvõime tagab kroom-nikkel-austeniitseterastel lämmastikhappe suhtes piisavalt kõrge vastupidavuse. Terasel 12X18H10T, 12X18H12B ja 02X18H11 on esimene takistusaste:

  • 65% lämmastikhappes temperatuuril kuni 85 ° C;
  • 80% lämmastikhappes temperatuuril kuni 65 ºС;
  • 100% väävelhape temperatuuril kuni 65 ºС;
  • lämmastik- ja väävelhapete segudes: (25% + 70%) ja 10% + 60%) temperatuuril kuni 70 ° C;
  • 40% fosforhappes temperatuuril 100 ° C.

Austeniitne kroomi-nikkelteras on ka orgaaniliste hapete - äädikhappe, sidruni ja sipelghappe - ning KOH ja NaOH leeliste kõrge vastupidavuse suhtes.