> Техника, страница 65 > Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь, специальная сталь, очень устойчивая в отношении ржавления и разъедания кислотами, щелочами, растворами солей. Изобретена около 1915 г. почти одновременно в Англии (Brearley), в Америке (Haynes) и в Германии (Strauss & Maurer). Главной составной частью Н. с., сообщающей металлу высокую химическую устойчивость, является хром в количестве 12—14%; другие специальные примеси (Ni, Si, Си, W и Мо) только усиливают указанное действие хрома. Н. с. делится на хромовую и хромоникелевую; в первой наряду с обычными примесями (С, Si, Μη, S, Р) содержится 12—14% Сг, во второй— кроме 10—22% Сг имеется еще 6—10% Ni. Характерной особенностью Н. с. является малое содержание в ней С(< 0,5%), так как только при этом условии Н. с. легко подвергается механич. обработке и приобретает высокую химнч. устойчивость. Присутствие других специальных примесей (Си, Si, W, Мо) мало характерно для П. с. и нередко объясняется только патентными соображениями изобретателей. Приведенная общая характеристика состава Н. с. иллюстрируется данными табл. 1.
Таблица 1.—С одержание примесей в раз-личных сортах нержавеющей стали.
| Обозначение Н. с. |
%-ное содержание примесей | |||||
| С | Si | Μη | Сг | N1 | W | |
| Хромовая сталь мягкая Хромовая сталь средней | 0,10 | 0,40 | 0,40 | 14,0 | — | — |
| твердости.
Хромовая сталь очень |
0,35 | 0,30 | 0,40 | 13,5 | — | — |
| твердея..
Хромоникелевая сталь |
0,60 | 0,25 | 0,40 | 16,5 | — | — |
| Крупна vim.
Хромонинплевая сталь |
0,21 | — | — | 10,0 | 1,75 | — |
| Kpynna V2A.
Хромоникелевая сталь |
0,40 | — | — | 22,9 | 9,62 | — |
| с W..
Хромонипелевап сталь |
0,25 | 0,50 | 0,40 | 18,0 | 8,0 | 0,60 |
| с W и Si.. | 0,35 | 1,25 | 0,50 | 18,(1 | 8,0 | 4,0 |
Н. с. готовится исключительно в электриче-скнх печах, обеспечивающих меньший угар Сг по сравнению с мартеновскими печами и исключающих в противоположность тигельной плавке возможность науглероживания металла. Сг вводится в виде малоуглеродистого (<1% С) феррохрома, получаемого рафинированием обыкновенного феррохрома с 5—6% С или выплавкой его по способу Гольдшмита. Применение малоуглеродистого феррохрома является слабым местом металлургии Н. с. и сильно повышает стоимость ее. При отливке Н. с. соблюдается ряд предосторожностей для получения слитков с возможно здоровой поверхностью; еще больше предосторожностей соблюдается при горячей механич. обработке слитков и при дальнейшей термической обработке готовых изделий лак как при недостаточно осторожной обработке Н. с. в ней легко появляются трещины. И. с., в особенности при малых содержаниях С (0,1—0,2%) и высоком нагреве (1 000—1 200°), легко поддается всем видам горячей обработки—прокатке, ковке и штамповке; в последние годы достигнуты крупные успехи также и в холодной обработке Н. с. волочением, прокаткой и штамповкой.
Н. с. вследствие большого содержания в ней специальных примесей является в большей или в меньшей степени самозакаливающейся и при умеренных скоростях охлаждения получается аустенитовой или же мар-
образованием однородного твердого раствора. При последующем отпуске до температуры в 400—600° в изделиях получают какую-либо из структур отпуска (троостит, сорбит), отвечающую наиболее выгодным механическим свойствам. Наиболее характерные свойства Ы. с.—кислотоупорность и неокисля-емость—резко выделяют ее из ряда других железных материалов, как это видно например из табл. 2.
При высокой химич. устойчивости Н. с. отличается и высокими механич. качествами, зависящими не только от химич. состава Н. с., но и от термин, обработки ее, как это видно из табл. 3.
Таблица 2.—X арактеристина химической устойчивости различных сортов вс-
ржавеющей стали.
| Обозначение Н. с. | %-ное содержание | Относительная потеря в весе в различных условиях | |||||
| С | Сг | Ni | ржавления на воздухе в теч. 30 дн. | в морской воде в теч. 30 дн. | в 10%-ном растворе HN03 в теч. 14 дн. | в кипящем 50%-ном растворе HN03 в теч. 2 ч. | |
| Литое железо. | 0,12 | _ | — | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Никелевая сталь: | |||||||
| 9%-ная.. | 0,16 | — | 8,89 | 70 | 79 | — | 98 |
| 25%-ная.. | 0,23 | — | 26,25 | и | 55 | 69 | 103 |
| Н. с. Крушта: | |||||||
| vim.. | 0,21 | 10,0 | 1,75 | 0,4 | 5,2 | — | _ |
| V2A.. | 0,40 | 22,9 | 9,62 | 0 | 0,6 | 0 | 0 |
Таблица 3.—Характеристика механических свойств различных сортов нержавеющей стали.
| %-ное содержание | Ili
5.5 * 22 V с |
1 Р | 5J В 5”С | В -ζ | 6 | ||||||
| Обозначение Н. с. | С | Сг | N1 | Термин. обработка | с 3
с Е £ -Н = |
Я S3
«© |
>* © й)
О В О е |
Пвг | "О
Г-* Г—· г“ О Р |
«л?
a s К о | |
| Хромовая сталь «I nal». | 0,33 | 12,43 | 0,36 | Зак. 900°, | 130 | 175 | 5 | ||||
| ОТП. 400° | Я | ||||||||||
| То же. | 0,33 | 12,43 | 0,36 | Зак. 900°, | 78 | 120 | 15 | — | — | — | ’ 3 |
| ОТЦ. 500° | 1 ° | ||||||||||
| То же. | 0,33 | 12,43 | 0,36 | Зак. 900°, | 68 | 100 | 22 | — | — | — | 3 |
| ОТП. 700° | |||||||||||
| Хромовая сталь мягкая. | 0,07 | 11,7 | 0,57 | Зак. 900°, | 92,5 | 114,0 | 18,0 | 52,0 | 340 | 5,0 | |
| отп. 560° | |||||||||||
| То же. | 0,07 | 11.7 | 0,57 | Зак. 930°, | 48,2 | 63,6 | 26,5 | 65,8 | 196 | 11,0 | |
| ОТП. 700° | ft | ||||||||||
| То же. | 0,07 | 11,7 | 0,57 | Зак. 930°, отп. 750° | 43,9 | 57,5 | 31,0 | 68,8 | 179 | 12,0 | ) ь |
| X ромопикслевая | |||||||||||
| сталь Крупна Y1M | 0,21 | 10,0 | 1,75 | Зак. 900°, | 52 | 74 | 24,3 | 66 | 219 | 23,9 | 08 |
| отп. 550° | |||||||||||
| То же. | 0,21 | 10,0 | 1,75 | Зак. 900°, | 84 | 95 | 16,6 | 58 | 269 | 21,9 | 1 3 я |
| отп. 700° | [ 2 я | ||||||||||
| Хромоникелевая сталь Крупна V2A | 0,24 | 20,2 | 8,4 | Отожжен. | 42,5 | 83,5 | 59,0 | 51,4 | 18,5 | 11,5 | |
тенситовой структуры и только при очень замедленном охлаждении она приобретает перлитовую структуру. Последняя является нежелательной как вследствие меньшей химической устойчивости ее по сравнению с мартенситовой и аустенитовой структурами, так и вследствие"невысоких механич. качеств. Поэтому все изделия из Н. с. подвергаются закалке и последующему отпуску. Закалка в масле или в струе воздуха производится от <° 900—1 200°, причем присутствующие в Н. с. карбиды растворяются с
Н. с. применяется в различных отраслях промышленности: в машиностроении—для турбинных лопаток, для клапанов двигателей внутреннего сгорания, для разного рода паровых вентилей; в химической промышленности—для мешалок, реакционных сосудов, змеевиков и прочей аппаратуры; в пищевой—для бродильных чапов, варочных и испарительных сосудов; в бумагоделательной—для голлендеров (ролов) и голлендер-ных ножей. Особенно разнообразны применения II. с. при изготовлении медицинских инструментов и различных протезов, а также предметов домашнего обихода (кухонная посуда, ножи, вилки, ложки и прочие)· С удешевлением Н. с. область ее применения несомненно будет расширяться, и м. б. она найдет себе место и в крупном строительстве мостов, зданий, заводских, ж.-д. и военных сооружений.
Лит.: Monypenny J. u. Schafer R., Rost-freie StUhle, Berlin, 1928 (исчерпывающая монография о II. с. с подробным библиографическим указателем до 1928 г.); Р arm it ter О., High Chromium Steels, «Transactions of the Amerucan Society for Steel Treating», Cleveland, 1929, p. 796; Sergesen R., Effect of Temperature on Stainless Iron, «Heat Treating a. Forging», Pittsburgh, 1929, Jan., p. 55; Houd-r e m ο n t E. und E h m c k e V., Warmfeste Stdh-lc.«Archivf. Eisenbiittenwesen», DUsseldorf, 1929, Jg. 3, Η. 1, p. 61. M. Okhob.
HEPHCTA ЛАМПА, см. Лампы электрические.