Новочеркасский завод сварочных электродов

Высоколегированная стальvysokolegirovannaya stal

Высоколегированная сталь – это сталь на основе железа, в высоколегированных сталях, общее содержание легирующих элементов (никеля, марганца, хрома и др.) составляет от 8 до 65%.

Высоколегированные стали по всем существующим стандартам классифицируются в зависимости от своей структуры, от своих свойств и своей системы легирования.

Примечательно ещё и то, что высоколегированные стали имеют наиболее низкую, чем к примеру у углеродистых сталей теплопроводность, высокое омическое сопротивление и большой коэффициент теплового расширения.

Стоит отметить, что технология сварки для высоколегированной стали усложняется тем, что у этих сталей имеется склонность к хрупкому разрушению, когда они находятся в состоянии закалки.

Легирование сталей выполняется следующими элементами: марганцем, углеродом, молибденом, кремнием, ванадием, алюминием, титаном, вольфрамом, бором, ниобием, серой, медью и фосфором.

Углерод повышает прочность высоколегированной стали и значительно снижает её пластичность.

Дело в том, что окисление углерода во время сварки вызывает появление пор.

Кремний сам по себе является раскислителем и поэтому приводит к ухудшению и снижению свариваемости.

Так же снижает свариваемость и хром, способствуя при этом созданию различных тугоплавких окислов.

Благодаря никелю, повышается пластичность и прочность сварного соединения, не снижая при этом свариваемости самой стали.

Молибден улучшает и увеличивает ударную вязкость и прочность стали, но при этом ухудшает свариваемость.

Ванадий и вольфрам во время сварочного процесса имеют свойство сильно окисляться при повышенных температурах, что конечно же отрицательно сказывается на свариваемости стали.

Ниобий и титан успешно предотвращают всякого рода межкристаллитную коррозию.

Бор затрудняет свариваемость стали, но зато повышает её прочность.

Медь так же ухудшает свариваемость, но при этом повышает ударную вязкость стали, повышает её прочность и коррозийную стойкость.

Если в стали большое содержание серы, то это неминуемо приведёт к большому образованию горячих трещин.

Если же в стали много фосфора, то это приведёт к образованию холодных трещин.

Таким образом можно сделать вывод, что легирование стали, неизбежно приводит к ухудшению свариваемости, и самую главную роль в этом процессе играет непосредственно углерод.

vysokolegirovannye staliПрименение высоколегированной стали

Высоколегированная сталь сама по себе является очень важным и практически незаменимым материалом.

Высоколегированные сплавы и стали очень широки в своём применении.

Наибольшим спросом высоколегированные стали пользуются в нефтяной промышленности, химической индустрии, энергетическом машиностроении, а так же высоколегированные стали используют для изготовления различных, специальных конструкций, которые в свою очередь работают не только в обычных условиях, но и в условиях агрессивных сред.

Стоит заметить, что очень часто высоколегированная сталь применяется в качестве хладостойкого элемента.

Очень важным моментом является ещё и то, что при легировании, легко можно добиться необходимых, определённых механических свойств.

Самым большим спросом пользуется аустенитная легированная сталь.

Дело в том, что этот сплав представляет из себя железо, легированное до 55%.

Кроме железа, в состав такой стали входит хром, содержание которого составляет 18% и никель, содержание которого составляет 8%.

Ключевые свойства и служебное предназначение для такой стали, зависит напрямую от подбора легирующих компонентов.

Характеристики высоколегированных сталей

Высоколегированная сталь по своей природе обладает большим количеством уникальных характеристик и свойств, именно поэтому сфера использования высоколегированных сталей является такой широкой.

Готовая продукция из высоколегированной стали, может отличаться следующими эксплуатационными особенностями и параметрами.

  • Пластичность.
  • Прочность.
  • Коррозионная и деформационная стойкость.

Если сравнивать высоколегированные стали с сталями углеродистыми, то первые обладают гораздо большей пластичностью.

Стоит так же отметить, что абсолютно все легированные стали, пригодны для сваривания.

Что касается машиностроительных материалов, то они так же обладают упругостью, тепловой закалённостью и немагнитностью.

Если произвести термическую обработку обрабатываемого состава, то можно с лёгкостью достигнуть высокой прочности данной стали.vysokolegirovannaya stal 2

Те изделия из высоколегированных сталей, которые были получены исключительно способом штампосварки, намного прочнее обычных и температура эксплуатации таких изделий может составлять до – 255 градусов по Цельсию, такая температура является критически низкой.

Если обработать высоколегированную сталь кремнием, можно получить материалы (ферросилиды), которые отлично подходят для применения в фосфорных, азотных и других наиболее сильных кислотах.

Характерной особенностью легированной стали является твёрдость, хрупкость и высокая сопротивляемость истиранию.

Что касается кислоупорных материалов, то их можно подразделить на две основные марки, это С17 и С15.

Износостойкость таких сплавов повышается непосредственно путём легирования различных компонентов, таких к примеру как марганец, хром или ванадий.

Если продолжать легирование марганцем, то прочность готового материала значительно повысится.

Классы высоколегированных сталей

  • Мартенситные
  • Ферритные
  • Аустенитно-мартенситные
  • Аустенитно-ферритные
  • Аустенитные

Ниже представлены самые популярные и востребованные марки высоколегированной стали.

07Х16Н4Б 09Х16Н4Б 20Х17Н2 65Х13 13Х11Н2В2МФ
95Х18 25Х13Н2 30Х13Н7С2 09Х16Н4Б 20Х17Н2
13Х14Н3В2ФР 40Х13 20Х13 11Х11Н2В2МФ 18Х11МНФБ
40Х10С2М 30Х13 16Х11Н2В2МФ 20Х12ВНМФ 15Х11МФ

По своим свойствам, высоколегированные стали подразделяются на три группы:

  • жаростойкие
  • жаропрочные
  • Нержавеющие (коррозионностойкие)

К жаростойким высоколегированным сталям относятся стали, которые с лёгкостью работают при температуре 900 градусов по Цельсию.

К таким сталям относятся следующие марки: 0Х17Т, Х17, Х12ЮС.

svarka vysokolegirovannaya stalЖаропрочными сталями называются стали, которые сохраняют свою прочность, окалиностойкость, коррозионностойкость, под воздействием высоких температур.

Несколько марок жаропрочных сталей: 2Х12ВМБФР, 1Х12В2МФ, 1Х11МФБ, 1Х12ВНМФ, Х18Н10Т, Х18Н9Т, 1Х18Н9Т, Х14Н14В2М, X17H13M3T.

Нержавеющие стали содержат в себе примерно до 15% Cr, они являются очень устойчивые против коррозии в любых атмосферных условиях.   

По принятой системе легирования, стали делятся на хромоникелевые, хромистые, хромомарганцевые, хромоникельмарганцевые, хромомарганцеазотистые.