Эрозионная стойкость аустенитных сталей

Влияние хрома на эрозионную стойкость аустенитных сталей отражает зависимость на рис. 99. Исследования проводили на сталях аустенитного класса в зависимости от содержания в них марганца. Так, оптимальное содержание хрома для стали 156 [c.156]

Влияние никеля на эрозионную стойкость аустенитных сталей (рис. 100, б) связано с устойчивостью аустенита. С увеличением содержания в стали никеля аустенит становится более стабильным, в результате чего сопротивляемость микроударному разрушению снижается. Стабильный аустенит имеет небольшой период накапливания деформаций и разрушается сравнительно быстро. Нестабильный аустенит, имеющий продолжительный период накапливания деформаций, разрушается медленно. Тотальное разрушение нестабильного хромоникелевого аустенита начинается приблизительно через б ч, стабильного — через 3—4 ч. [c.160]

Способность аустенита к распаду определяется не только количеством марганца в стали, но и содержанием углерода, хрома и других легирующих элементов. Влияние марганца на эрозионную стойкость аустенитных сталей, состав которых приведен в табл. 52, показано на рис. 102, б. Увеличение содержания [c.165]

ЭРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ [c.207]

Для изучения эрозионной стойкости аустенитных сталей были исследованы сплавы различного химического состава, имеющие аустенитную структуру (табл. 75). Некоторые из этих сталей [c.207]

Механические свойства и эрозионная стойкость аустенитных сталей [c.209]

В том случае, когда при распаде аустенита образуется а-фаза с низким содержанием углерода и недостаточной тетрагонально-стью, сопротивляемость стали микроударному разрушению повышается незначительно. При этом а-фаза близка к ферриту и не обладает достаточной эрозионной стойкостью. Высокая сопротивляемость микроударному разрушению получается в случае, когда а-фаза имеет мартенситный характер. Для этого аустенитная сталь должна содержать достаточное количество углерода при определенном количестве аустенитообразующего элемента. Исследование эрозионной стойкости аустенитных сталей показало, что таким требованиям больше всего отвечают хромомарганцевые стали, содержащие 8—12% Мп 14—16% Сг и 0,2—0,3% С. Стали такого состава сильно упрочняются при микроударном воздействии, причем эффект упрочнения определяется пластической деформацией твердого раствора, образованием упрочняющих фаз при распаде аустенита и упрочнением образовавшегося в микрообъемах мартенсита при его деформировании. [c.216]

Таким образом, результаты исследования эрозионной стойкости аустенитных сталей приводят к выводу, что стабильный аустенит не отличается высоким сопротивлением гидроэрозии. Для достижения высокого эффекта повышения эрозионной стойкости стали необходима композиция легирующих элементов, обеспечивающая область неустойчивого состояния аустенита. [c.217]

Сравнение эрозионной стойкости чугунов и сталей, имеющих одинаковую твердость, показывает, что чугу-ны сопротивляются эрозии хуже, чем стали. Последнее объясняется тем, что чугуны содержат легко разрушающиеся микроскопические включения графита. Как показали исследования характера разрушения, эрозионное разрушение начинается с выкрашивания этих хрупких структурных составляющих. Аустенитные стали сопротивляются эрозии лучше, чем обычные углеродистые стали такой же твердости. Аналогичные данные получил Келлер [Л. 64], сравнивая результаты испытаний различных материалов на эрозионно-ударном стенде. В опытах Келлера было, кроме того, выявлено, что эрозионная стойкость твердых медных сплавов (в частно- [c.33]

По данным некоторых зарубежных фирм и компаний, гребные винты из аустенитных сталей отличаются высокой коррозионной и эрозионной стойкостью в морской воде при сравнительно высоких окружных скоростях (выше 30 м/с). Так, в США для гребных винтов буксирных судов, плавающих на мелководье (эти условия плавания для гребных винтов считают особенно тяжелыми), применяют аустенитную сталь примерно следующего состава 0,1% С 0,3% Si, 15% Мп 16% Сг 5% Ni [64]. Механические свойства этой стали в литом состоянии = 608 МПа сг = 324 МПа б == 50% НВ 170. Коррозионно-стойкие стали с большим содержанием марганца (до 15%) хорошо сопротивляются гидроабразивному износу и работают в этих условиях сравнительно долго. [c.14]

Рис. 99. Зависимость эрозионной стойкости (потери массы за 6 ч) аустенитных сталей от содержания хрома при разном содержании марганца / 6 — 8% Мп 2 — 12—15% Мп

Для изучения влияния марганца на эрозионную стойкость стали были выбраны перлитные и аустенитные стали, содержание элементов которых указано в табл. 52. В исследуемых аустенитных сплавах содержится большое количество хрома, присутствие которого необходимо в сталях, работающих в условиях гидроэрозии (при содержании хрома более 12% сталь хорошо сопротивляется коррозии). Кроме того, хром в сочетании с марганцем значительно повышает общий уровень механических показателей стали. Мар-11 163 [c.163]

В зависимости от состава аустенитные стали могут иметь различные механические, физические, химические и технологические свойства, поэтому такие сплавы представляют особый интерес для рационального выбора сталей, стойких в условиях гидроэрозии. К этой категории следует отнести также аустенито-мар-тенситные и аустенито-ферритные стали, которые в результате дисперсионного твердения (старения) приобретают высокую эрозионную стойкость. [c.206]

Эффективность образования аустенитной или ферритной структуры под действием легирующих элементов сплава определяется следующими положениями. Увеличение содержания хрома, титана, кремния, алюминия и молибдена способствует образованию ферритной фазы, а увеличение содержания никеля, марганца, углерода и азота расширяет область существования аустенита и повышает его устойчивость. Поэтому для получения стали с неустойчивым аустенитом необходимо учитывать влияние каждого элемента, входящего в ее состав. Решение этой задачи требует проведения большой экспериментальной работы, вследствие чего в настоящее время разработано очень мало марок сталей с высокой сопротивляемостью гидроэрозии. В хромоникелевых сталях при длительном нагреве до температур 700—900° С или медленном охлаждении от 900—950° С образуется интерметаллид-ная о-фаза. Эта составляющая выделяется преимущественно по границам зерен, сообщая этим сталям исключительно высокую хрупкость и снижая их эрозионную стойкость. Однако а-фаза может вызвать и повышение сопротивляемости микроударному разрушению, если она имеет высокую степень дисперсности. В последнее время установлено, что а-фаза образуется почти во всех хромоникелевых аустенитных сталях, в том числе с присадкой молибдена и других легирующих элементов. При аусте-низации хромоникелевые стали нагревали до более высоких температур (1000—1050° С), при которых хрупкая а-фаза растворяется. [c.208]

Исследователи, занимавшиеся изучением эрозионной стойкости наплавок, отмечают, что стойкость наплавок из легированных сталей и твердых сплавов против микроударного разрушения близка к эрозионной стойкости этих сплавов [10, 22, 25]. Применение наплавок из легированных сталей аустенитного и мартен-ситного классов для деталей, изготовленных из углеродистой стали, представляет большой практический интерес. [c.270]

Она выполнена в сварно-литом корпусе, внутри которого расположен механический распылитель. Распыливание воды производится паром, который подводится с двух сторон к выходному патрубку форсунки (смесителю) и через окна проникает внутрь его, где происходит образование пароводяной смеси. Вытекая из выходного отверстия форсунки в диффузорный участок, пароводяная смесь подвергается воздействию парового потока, обтекающего форсунку с внещней стороны, причем происходит распыливание воды, содержащейся в пароводяной смеси. Внутренняя поверхность смесителя форсунки защищена от эрозионного износа рубашкой из аустенитной стали, обладающей высокой противоэрозионной стойкостью. Из приведенного описания можно сделать заключение, что в данной форсунке имеется как внутреннее, так и внешнее соприкосновение потоков (рис. 2.25). Уплотнение патрубка, подводящего охлаждающую воду, осуществляется при помощи сальниковой набивки марки АС с прослойкой между ее кольцами тигельного чешуйчатого графита. Допускается применение и других равноценных набивок. [c.69]

Стойкость различных металлов против коррозионно-эрозионного воздействия жидкого натрия различна. Высокой стойкостью в натрии обладают никель, хром, молибден, железо, цирконий ограниченно устойчивы титан и нержавеющая сталь, а углеродистая сталь, алюминий, платина неустойчивы. В наибольшей степени требованиям современной техники удовлетворяют аустенитная нержавеющая сталь и цирконий, обладающие оптимальным сочетанием требуемых свойств. [c.560]

В Швеции было исследовано коррозионное поведение 17 различных сплавов, применяемых в трубчатых теплообменниках. Испытания проводили в чистой воде Балтийского моря (содержание хлоридов 4 мг/кг) при температуре 50 С и скорости потока от 2 до 5 м/с. Продолжительность экспозиции 15000 ч [240]. В этих условиях абсолютной коррозионной стойкостью обладали титан. Сплав 825 и молибденовые аустенитные нержавеющие стали — эти металлы не корродировали даже в щелях сложной формы. Межкристаллитная коррозия наблюдалась на примыкающих к сварным швам участках ферритных молибденовых нержавеющих сталей, но позже было установлено, что эти образцы перед сваркой случайно подверглись цементации. Алюминиевые и некоторые медные сплавы при использованных скоростях потока подвергались эрозионной коррозии. Сплав 70—30 Си—Ni—Fe сохранял стойкость при скорости воды от 4 до 5 м/с. [c.201]

Дросселирующий и запорный орган клапана состоит из профилированного золотника, упрочненного наплавкой. Седло клапана, выполненное в форме сопла Лаваля, также имеет упрочняющую наплавку. Наплавки золотника и седла клапана выполнены из сплава аустенитного класса, обладающего повышенными антикоррозионным и анти-эрозионным свойствами, достаточной твердостью и стойкостью против задирания. Корпус и крышка клапана изготовляются из литых и штампованных заготовок из теплостойкой стали, шток клапана из легированной стали с нанесением поверхностного антикоррозионного покрытия методом азотирования, втулки—из углеродистой стали. Во втулку вставлен бронзовый вкладыш. Шток клапана име- [c.53]

Стойкость различных металлов против коррозионно-эрозионного воздействия жидкого натрия различна (фиг. 366). По состоянию техники в настоящее время в качестве наиболее подходящих материалов следует рассматривать аустенитную нержавеющую сталь и цирконий, обладающие достаточно удовлетворительной совокупностью требуемых свойств. [c.392]

Для повышения эрозионной стойкости аустенитных сталей применяют способ одновременного насыщения их хромом, азотом и углеродом. Для этого детали нагревают до 1050° С в течение б ч в смеси, содержащей 2— 3% стандартного карбюризатора (для цементации), 70% металлического феррохрома, обработанного соляной кислотой, 25% AI2O3 и 1—2% NH4 I. В результате такой обработки можно получить диффузионный слой глубиной до 0,4 мм, содержащий 15—27% Сг, 1,5—2% N и увеличенное количество углерода. Одновременное насыщение стали хромом и азотом приводит к образованию на ее поверхности сплошного слоя нитридов хрома, имеющих твердость порядка HV 1100— 1600 и обладающих высоким сопротивлением микроударному разрушению. [c.266]

Хромоникелевые аустенитные стали типа 12Х18Н9Т имеют сравнительно низкую эрозионную стойкость, так как не отличаются большой склонностью к упрочнению в процессе микроударного воздействия. При деформировании микрообъемов этих сталей аустенит распадается с образованием а фазы преимущественно ( ерритного типа, поэтому твердость поверхностного слоя увеличивается незначительно (см. рис. 120). Эрозионная стойкость этой стали после закалки повышается незначительно (см. рис. 117). [c.212]

При наличии в материале непрочных структурных составляющих его обычные механические характеристики могут быть достаточно высокими, но эрозионная прочность будет низка. Например, чугуны обладают высокой твердостью, но исключительно низкой эрозионной стойкостью. При одинаковой твердости аустенитные стали лучше сопротивляются эрозии, чем перлитные, и т. д. В свою очередь в некоторых работах отмечается, что гидроударное нагружение приводит также к структурным изменениям, связанным с фазовыми преобразованиями, например к распаду аустенита и превращению его в мартенсит, образованию упрочненных фаз в стеллитах. Нестабильность некоторых структур в условиях механического воздействия, таким образом, может использоваться для повышения эрозионной стойкости материала в процессе эрозионного нагружения его сопротивление будет возрастать. [c.292]

Дробеструйная обработка поверхности углеродистой и аустенитной стали марки 1Х18Н9Т, по данным Глик-мана Л. 43], почти не дает повышения эрозионной стойкости. [c.35]

Сопоставляя результаты испытаний эрозионной стойкости различных металлов, проведенных разными способами, можно констатировать следующее. Наибольшей эрозионной стойкостью обладают твердые сплавы типа стеллитов и сормайтов. Затем следуют вольфрам, твердые титановые сплавы и хромоникелевые стали. Причем аустенитные хромоникелевые стали имеют значительно более высокую эрозионную стойкость, чем перлитные. Низкую эрозионную стойкость имеют чугуны, углеродистые стали, никель и чистый титан. Наиболее низкая эрозионная стойкость зафиксировала у алюминия. В пределах определенных групп материалов (углеродистые стали, хромоникельные аустенитные стали и т. п.) эрозионная стойкость тем выше, чем больше твердость металла. [c.46]

Эрозионная стойкость материалов весьма сильно зависит от механических свойств и прежде всего от поверхностной твердости. На рис. 13-2 [Л. 38] представлена зависимость потери веса образцом AG за 3 ч испытаний на маг-нитнострикционном аппарате от твердости Яд. Из графика видно, что чугуны сопротивляются эрозии хуже, чем стали. Это объясняется более легким выкрашиванием в чугуне микроскопических включений графита. Аустенитные стали более устойчивы к эрозии, по сравнению с обычными углеродистыми сталями той же твердости. В опытах также подмечено было, что с увеличением чистоты обработки эрозионная стойкость металла увеличивается. [c.358]

При увеличении количества феррита в аустенитной стали эрозионная стойкость снижается, как это имеет место у стали ЭИ811 (1Х21Н5Т). Разрушение в этом случае начинается с а-фазы и по границам раздела фаз и распространяется в -фазу. [c.83]

Нержавеюш.ие хромоникелевые наплавленные стали обладают высокой эрозионной стойкостью в том случае, если они имеют мартенситную, аустенитно-мартенситную или аустенитную структуру с нестабильным аустенитом, т. е. стали переходного класса. Такая с т(руктура в наплавленном металле обеспечивается при содержании хрома от.12 до 16% и никеля от 4 до 8%. Дополнительное легирование наплавленного металла такого состава аустенитообразующими или ферритообразующими элементами может изменить соотношение между содержанием хрома и никеля. [c.86]

При испытании на ударно-эрозионном стенде стойкость металла, наплавленного электродами ЦЛ-9 на углеродистую сталь в 2—3 слоя, находится на уровне (СТОЙКОСТИ стали 20X1ЗНЛ (табл. 15). Это объясняется тем, что металл при наплавке в два-три слоя имеет аустенитную структуру. В соответствии с содержанием хрома и никеля только однослойная наплавка этими электродами может обеспечить более высокую эрозионную стойкость. [c.88]

Кобальтовые сплавы используются только для наиболее ответственной арматуры. В остальных случаях применяют сплавы на основе железа. Большинство сплавов разработано на базе хромоникелевой аустенитной стали 1Х18Н9Т, обладающей высокой коррозионной и эрозионной стойкостью. [c.124]

Стеллиты используют только для наиболее ответственной и тяжелонагруженной арматуры. В остальных случаях применяют сплавы на основе никеля и железа. Большинство таких сплавов разработано на базе хромоникелевой аустенитной стали 1 2Х18Н9Т, обладающей высокой коррозионной и эрозионной стойкостью. В практике арматуростроения, а также при восстановлении арматуры в условиях электростанции и ремонтных предприятий нашли широкое применение сплавы на железной основе системы Ре—Сг—N1—51—Мо. Их наносят на уплотнительные поверхности деталей арматуры методом ручной электродуговой наплавки (электродами ЦН-6, ЦН-12). [c.400]

Высокая эрозионная стойкость стали 25Х14Г8Т объясняется присутствием в ее составе определенного количества хрома, марганца и углерода. Ранее было показано, что в аустенитных сталях при содержании марганца 12—15% оптимальное содержание хрома смещается в сторону увеличения до 16—17% (см. рис. 99). Кроме того, при содержании хрома менее 12% стали, рекомендуемые для работы в условиях гидроэрозии, нестойки к электрохимической коррозии. Положительное влияние углерода наблюдается при увеличении его содержания до 0,25%. Дальнейшее увеличение содержания углерода в сталях этого типа приводит к стабилизации аустенита, в результате чего эрозионная стойкость снижается. Для аустенитных сталей, содержащих меньше 0,15% углерода, величина максимального наклепа при микроударном воздействии приблизительно в 2 раза меньше, чем для этих же сталей, содержащих 0,25% углерода (рис. 120). [c.211]

Аустенитная сталь типа Х13Г9Н4 в литом состоянии имеет невысокую эрозионную стойкость. После закалки с 1100° С в воде сопротивляемость этой стали микроударному разрушению повышается. Однако продолжительность инкубационного периода увеличивается всего лишь на один час. При дальнейшем испытании разрушение развивается примерно с такой же интенсивностью, как и в других хромоникелевых сталях этого класса. На эрозионную стойкость стали Х13Г9Н4 положительное влияние оказывает марганец, однако эффективность его воздействия в присутствии никеля снижается. [c.212]

Длительный отпуск при температурах 600—fi. iO° С вызывает в стали 0Х17НЗГ4Д2Т дисперсионное твердение феррита (выделение меди из а-твердого раствора), что приводит к значительному увеличению повышения ее эрозионной стойкости. Дальнейшее повышение температуры отпуска ведет к коагуляции дисперсных выделений и появлению в структуре этой стали больших участков хромистого феррита, в результате чего резко снижается ее сопротивляемость микроударному разрушению. Металлографические исследования начальной стадии эрозионного процесса показывают, что после указанной выше термической обработки разрушения этой стали начинают развиваться по границам ферритных участков и распространяются в сторону феррита (рис. 126). При дальнейшем микроударном воздействии в структуре аустенита появляются линии деформации, переходящие в микррскопические трещины. Аустенит этой стали весьма нестабилен, поэтому его распад при микроударном воздействии происходит быстрее, чем в других сталях аустенитного класса. [c.219]

Образцы с наплавками электрода из стали типа 12Х18Н9Т имеют несколько повышенную эрозионную стойкость по сравнению с образцами, изготовленными целиком из этой стали. Однако эрозионная стойкость наплавок из хромоникелевых сталей аустенитного класса оказывается значительно ниже стойкости наплавок из сталей мартенситного класса, которые в процессе наплавки подкаливаются и приобретают высокую твердость. [c.271]

Седло и щибер клапана, изготавливаемые из эрозионностойкой аустенитной стали, имеют наплавленные контактные поверхности, материалом которых служит сплав аустенитного класса, обладающий высокой устойчивостью против коррозионного и эрозионного износа, достаточной твердостью и стойкостью против задиров. [c.43]

В последнее время с целью повышения эрозионной стойкости изделий из хромистых и хромоникелевых сталей мартен-снтного, ферритного и аустенитного классов их также подвергают азотированию. [c.198]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...