ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние хрома, никеля, кремния и алюминия на окалиностойкость и жаростойкость нержавеющих сталей из "Нержавеющие стали " Влияние хрома. Основным элементом, повышающим окалиностойкость нержавеющих, жаропрочных сталей и сплавов, является хром. Влияние хрома становится заметным при введении его 5%. 5%-ные хромистые стали обладают хорошим сопротивлением окислению при — 600—650° С, что выше окалиностой-кости углеродистой стали примерно на 150—200° С (см. гл. IV). [c.650] Нержавеющие 13%-ные хромистые стали имеют более высокую стойкость против окисления до 750—800° С стали с 18— 20% Сг — до 900—1000° С, а стали с 25—28% Сг — до 1100— 1150° С. Повышение содержания хрома в железе сдвигает в сторону более высоких температур начало интенсивного окисления стали и появление цветов побежалости на металле (табл. 213 и рис. 348). [c.650] Из этого следует, что увеличение содержания хрома уменьшает толщину образующейся пленки на полированной поверхности стали. [c.650] Высокая жаростойкость хромсодержащих сталей и сплавов обусловлена образованием на их поверхности весьма прочной тугоплавкой окиси хрома или же окислов шпинельного типа (РеО-СГаОз). [c.650] Металлический хром при нагревании окисляется с образованием единственного окисла типа rjOg. Этот окисел устойчив в широком интервале температур при различных толщинах пленки и обладает хорошими защитными свойствами. Отмечается, что образовавшаяся на поверхности металла при окислении хрома окисная пленка не изменяет своих свойств даже при охлаждении в атмосфере водорода. [c.650] В железохромистых сплавах чистая окись хрбма образуется только при очень высоких содержаниях хрома, 30% и выше, а при меньших значениях хрома окалина имеет сложный срст в,. [c.650] При окислении 13%-ной хромистой стали превращение шпинели в а-РбаОз происходит не при 225, а при 400—450° С. При исследовании тонких пленок методом электронной дифракции до температуры 700° С вюстита (FeO) в окалине не обнаружено. Очевидно, что температуры превращения FeO - FegOj значительно повышаются. [c.651] В связи с тем, что а-РваОз и СгаОз имеют близкие параметры решетки и идентичность формулы типа МеаОз, предполагают, что они образуют твердый раствор. [c.651] Железохромистые сплавы обладают более высоким сопротивлением коррозии в продуктах сгорания тбплива, содержащего серу, чем хромоникелевые стали. В ряде других сред, в частности в условиях одновременного воздействия газовой и жидкой фаз при крекинге нефти и ее перегонке, хромистые стали показали себя с очень хорошей стороны. [c.651] Влияние никеля. Присадка никеля к железохромистым сплавам оказывает благоприятное влияние на структуру, прочностные характеристики и окалиностойкость в окислительной среде (рис. 357). Только в среде сероводорода или сернистого газа никель может оказать отрицательное влияние. [c.653] Никель наряду с хромом оказывает положительное влияние на жаростойкость сплавов. Правда, улучшающее влияние никеля особенно хорошо сказывается при введении его в достаточно больших количествах. [c.653] На рис. 358 приведены кривые жаростойкости хромистых и хромоникелевых сталей при различных температурах по данным различных исследований [745, 746]. Из этих данных также видно, что с увеличением содержания никеля жаростойкость сплавов повышается, причем сталь с 25% Сг и 20% Ni имеет меньшую жаростойкость, чем сплав с 80% Ni и 20% Сг. [c.653] Несмотря на то что в первом сплаве содержание хрома выше, чем во втором, жаростойкость у последнего значительно лучше. [c.653] В работе [825] изучена кинетика окисления, составы и структура окисных пленок, образуюш,ихся на хромоникелевых сталях типа 18-8, 23-13 и 25-35 в сухом и влажном воздухе при температурах 870, 980 и 1090° С с различной длительностью испытания. Показано, что основными составляющими окалины являются окислы типа шпинелей МедО или (Fe, Ni, Мп) 0-(Fe, r, Мп)20з и типа Ме Оз с ромбоэдрической структурой и с различным содержанием элементов в пределах формулы (Ре, Сг, Мп)20з. [c.654] Наряду с этими окислами в окалине встречаются SiOg и металлические элементы стали, при этом SiOa распределяется между металлом и окислами или между слоями окислов. [c.654] На кривых изменения веса образцов наблюдаются скачкообразные изменения в ходе окисления, связанные с критической толщиной устойчивости окисла против растрескивания. [c.654] Наличие влаги в воздушной среде ускоряет окисление сталей типа 18-8 и в меньшей степени — стали типа 15-35. [c.654] Вернуться к основной статье