Хромистая нержавеющая сталь

Хромистая нержавеющая сталь

• Хром из нержавеющей стали хром является основным легирующим элементом для производства сталей с особыми химическими свойствами, поскольку под воздействием хрома повышается стойкость стали к окислению и коррозии различными химическими веществами. Химические свойства металлов зависят от химического сродства и пассивирующей способности металлов к кислороду. То есть он покрыт защитной (пассивной) оксидной пленкой с поверхности.

Степень химического сродства металла к кислороду может быть определена его электродным потенциалом. Все металлы могут быть расположены в ряд, в зависимости от степени увеличения электродного потенциала. Затем, в начале колонны, есть металл, который легко превращается в растр и быстро окисляется, и, наконец, есть металл,

который трудно растворяется и устойчив к окислению. В таблице. Людмила Фирмаль

На рис. 1 показан обычный стандартный электродный потенциал некоторых металлов по отношению к водородному потенциалу, который был равен нулю. Таблица 40 Электродный потенциал некоторых металлов Металл А1 Cr Fe Ni Электродный потенциал −1.34 −0.57 −0.44 −0.20 Металл н 2 Си Один г Ма Электродный потенциал Ноль +0.34 + 0.80 + 1.50

При сплавлении 2-х металлов, состав которых постепенно изменяется(один-низкопотенциальный, другой-высокий), химические свойства сплава изменяются не плавно, постепенно переходя от свойств одного металла к свойствам другого, а скачками. Например, в металлах с высоким электродным потенциалом определенной концентрации химические свойства и электродный потенциал сплава практически не изменяются, но при достижении металла с высоким электродным потенциалом образуется хромистая сталь 160. 12.5 содержание. 25; 37,5 или 50%(Ат.(1/&, 2/8,% и Четыре (s моль), происходит резкое изменение химических свойств и резкое увеличение электродного потенциала сплава.

• Электродный потенциал хрома несколько ниже, чем у железа, поэтому хром, по-видимому, менее устойчив к коррозии, чем железо, но на самом деле химическая стабильность хрома очень высока во многих окислительных средах. Это объясняется тем, что хром легко passivated. At в первый момент окисления на его поверхности образуется очень тонкая, прозрачная, очень плотная оксидная пленка (толщиной менее 100 мкм в течение 1 минуты). Эта защитная пленка изолирует металл от агрессивной среды, пассивно противостоит воздействию кислорода и защищает его от дальнейшего химического разрушения.

Если вы сплавляете металл, который может быть пассивирован, с металлом, который не может быть пассивирован, сплав этих 2 металлов может быть passivated. In кроме того, приобретение свойств, которые пассивируются сплавом, в котором содержание пассивированного металла постепенно увеличивается, происходит не плавно и постепенно, а рывками. Сплав пассивируется только в том случае, если содержание пассивированного металла в нем равно «/ в», он устойчив к коррозии. Два / в, 3 / В и др., мол, то есть 12,5; 25; 37,5 и т. Атомный процент[107]. в частности, при легировании хрома и железа концентрация хрома в сплаве составляет 12,5% (Ат.

Только если он есть) или больше, пассивирующие свойства хрома будут смещаться к сплаву. Людмила Фирмаль

Это соответствует −12% (по массе).Поэтому содержание хрома в сплаве должно составлять не менее 7 атомов хрома на 1 атом железа (в пересчете на моль), чтобы на поверхности железного хрома могла образоваться пассивная защитная пленка оксида хрома alloy. At при такой концентрации хрома электродный потенциал резко возрастает, что приводит к резкому изменению химических свойств сплава (рис.78).

При окислении стали с Cr более 13% вместо рыхлой пленки оксида железа на поверхности появляется плотная пассивная пленка оксида хрома. Такая сталь «устойчива только к ржавчине, которую называют „нержавеющей“. 0,1-0,4% C и 13-14% Cg нержавеющая сталь без хрома не подвержена коррозии при воздействии влажного воздуха, воды, некоторых кислот, щелочей и многих других химических веществ, но это окисляющая среда, которая придает поверхности этой стали пассивный оксид, а также в средах, где она не может образовывать окислительную пленку, такую как соляная кислота или фторид. практически ничем не отличается от химической стойкости обычной углеродистой стали, хрома нержавеющего Таль 161

Если вы соедините 2 металла с разными электродными потенциалами с проводником, а затем погрузите их в какой-то электролит, то ток будет течь в проводник. conductor. In в этом случае металл, который более устойчив к окислению, восстанавливается, а менее стойкий металл растворяется (окисляется).Примерно такое же явление наблюдается при коррозии металлических сплавов гетерогенных (разнородных) структур. При воздействии окисляющей среды на сплав неоднородной структуры Двадцать пять Двадцать в — \ / -/- \ — г •я- • −0.2 12-16 в кг、％ Иди. — 0,4-е −0.8 Рисунок 78.Влияние содержания хрома » электродный потенциал (1) и растворимость железохромистого сплава в кислотах (2）

На разных границах фаз Электродный потенциал, образуются гальванические микрокапели, в результате чего сплав окисляется значительно быстрее, чем однородная (гомогенная) структура. Например, из металлографии известно, что при травлении тонкого среза мартенсит или аустенит (однородный твердый раствор) травится гораздо слабее, чем перлит (механическая смесь цементита и феррита) и торутит, который является лучшей смесью цементита и феррита. было очень приятно работать с вами. e.

огромное количество гальванических микро-пар немедленно вытравлены. Такая коррозия называется электрохимической. Поэтому для повышения стойкости нержавеющей стали к электрохимической коррозии необходимо, чтобы структура была однородной. Изделия из таких сталей закаляют при очень высоких температурах, чтобы максимально полностью растворить карбиды, нитриды и другие включения и получить однородную структуру твердого раствора. В таблице. 

41 показан химический состав нескольких марок стандартной хромистой нержавеющей стали 162 хромистая сталь Таблица 41 Химический состав и критическая точка хромистой нержавеющей стали Марка стали 1X13 2×13 3X13 4X13 Х17 Химический состав、％ И 0,05-0,14 0.16-0.24 0.25-0.34 0.35-0.45 0,05-0,12 СГ 12.0-14.0 12.0-14.0 12.0-14.0 12.0-14.0 16.0-18.0 Критическая точка°С 830. Восемьсот двадцать Восемьсот двадцать Восемьсот десять Пожалуйста, обратите внимание Полу-феррит, мартенсит, феррит Структура и свойства хромистой нержавеющей стали зависят от содержания в ней углерода и хрома. Чем выше содержание углерода, тем лучше закалка стали, и механические свойства выше.

Однако углерод связывает часть хрома с высокохромистыми карбидами, но твердый раствор выбегает из хрома, что снижает его химический состав stability. In кроме того, плохо растворимый карбид хрома делает структуру нержавеющей стали неравномерной и увеличивает электрохимическую коррозию стали. Таким образом, под воздействием углерода твердость и прочность нержавеющей стали повышаются, но ее химические свойства снижаются. Для снижения твердости и улучшения обрабатываемости полуферритовые и мартенситные хромистые нержавеющие стали выпекают при температуре 770-780°(менее критической точки) в течение 3-4 часов.

Или очень медленное охлаждение при температуре 850-860°(выше критической точки) (30-40 градусов/час). Сталь 1×13 закаляется при 1050-1100°масла и выпускается при 600-700°.После такой обработки эта сталь обладает высокой прочностью и пластичностью (cr〜80 кг / мм2, b〜12%). Полуферритные нержавеющие стали используются в изделиях, которые подвергаются ударам и толчкам. То есть, если вам нужна достаточно высокая твердость и прочность, высокая ударная вязкость с хорошей коррозионной стойкостью(лопатки турбин, болты, гайки, предметы быта) и т. д.

Мартенситная нержавеющая сталь закаляется маслом 950-1000°.Оставьте при температуре 200-600°, в зависимости от содержания углерода и назначения продукта. Мартенситные нержавеющие стали используются в настольных ножах, вилках, хирургических инструментах и других изделиях, требующих высокой твердости и коррозионной стойкости в атмосферных условиях и слегка агрессивных средах.

Ферриты нержавеющая сталь Х17 не имеет значительного хромоникелевого состава нержавеющая сталь 163 Поэтому прочность не может быть увеличена термической обработкой. Коррозионная стойкость низкоуглеродистых нержавеющих сталей, содержащих 17% Cr, значительно выше, чем у среднеуглеродистых сталей, содержащих 13% Cr, но ферритные стали обычно не измельчаются при фазовой перекристаллизации и имеют крупные зерна с относительно низкими механическими свойствами (а −45 кг / мм2, б〜15%).-применяется при изготовлении различных типов нефтебаз, трубопроводов, резервуаров и др.

Для получения изделия с достаточной коррозионной стойкостью и высокой поверхностной твердостью хромированную нержавеющую сталь можно обуглить[74]. Для получения цементного слоя глубиной около 1,0 мм необходимо выполнить цементирование твердым карбюратором при температуре 950°в течение 10-12 часов. После цементирования и масляной закалки от 1000° твердость цементной поверхности стали 1X13 составляет 60 HRC, а для стали 1X17-около 55 HRC.

При последующей обработке холодным воздухом минус 70° получается твердость не менее 58 HRC[75].Коррозионная стойкость цементных нержавеющих сталей на воздухе, в пресной воде и в других слегка агрессивных средах практически не уступает коррозионной стойкости нецементных сталей.

Смотрите также:

Материаловедение — решение задач с примерами

Химический состав стандартной углеродистой стали	Хромомарганцовокремнистая машиностроительная сталь
Хромоникелевая нержавеющая сталь	Магнитная хромистая сталь