Жароміцні і жаростійкі сталі

У середовищах, що відрізняються високими агресивними властивостями, використовують аустенітні сталі. До них відносяться як жароміцні, так і жаростійкі сплави.

Аустенітними іменуються такі високолеговані залізні сплави, які досягли стабільно Υ-стану і можуть зберегти його при кімнатній температурі. На представленій нижче зображенні можна побачити основні типи кристалічних решіток металів, використовуваних у виробничому середовищі. Для аустенітних матеріалів властивий частіше другий тип - Гцк (кристалічна гранецентрировання решітка). Його відмінною рисою є стійкість характеристик при нагріванні та охолодженні (аж до -200°С), тому такі сплави не вимагають проходження стадії термічного поліпшення, як звичайні конструкційні сталі.

Основні типи кристалічних решіток

Які хімічні елементи присутні в легованої аустенітної сталі?

Хром

Присутність в аустенітних сталях хрому відіграє значну роль у створенні якісного сплаву. Вони дозволяє забезпечити достатню корозійну стійкість і жароміцність.

Нікель

Цей елемент відповідає за високі показники жароміцності, технологічності і пластичності. Крім того, він дозволяє стабілізувати аустенитную структуру металу.

У стандартних аустенітних коррозионостойких сталях вміст основних речовин коливається в наступних діапазонах:

• Хром - 12 - 18%;
• Нікель - 8 - 30%;
• Вуглець - 0.02 - 0.25%.

Зазначені значення даних речовин не може бути перевищено, особливо це стосується вуглецю.

Структурна діаграма Шеффлера для визначення фазового стану аустенітних сталей

Жароміцні і жаростійкі аустенітні сталі

Для роботи при особливо високих температурах з навантаженнями і без використовуються особливі види аустенітних сталей – жароміцні і жаростійкі з об'ємно-центрованої кристалічною решіткою (Оцк).

Жароміцні сталі здатні працювати при високих температурах (від 550°С, тобто приблизно від 0.3 значення їх температури плавлення) без утворення значних деформацій і руйнування. Вони розраховані на збереження своїх характеристик у присутності помірних навантажень.

Жаростойкие сплавы не окисляются при значительном повышении температур. К их свойствам относят жаростойкость, окалиностойкость, которые материал приобретает за счет дополнительного легирования вольфрамом, бором, ниобием и пр. Такие материалы можно свободно применять до +1150 °С.

Жаропрочные аустенитные стали: химический состав и применение для сварных конструкций

Застосування жароміцних і жаростійких матеріалів

Неможливо уявити сучасне виробництво кріплення без використання подібних матеріалів. Вони активно використовуються в хімічній, нафтовій, газовій промисловості, енергетичному машинобудуванні та інших подібних галузях виробництва.