Стали и сплавы с особыми свойствами

3.1. Нержавеющие (коррозионностойкие) стали

Нержавеющими сталями называют стали, обладающие стойкостью против электрохимической коррозии.

Нержавеющие стали. Углеродистые и низколегированные стали не устойчивы против коррозии. Антикоррозионными свойствами обладает сталь в том случае, если она содержит большое количество хрома или хрома и никеля: 12Х13, 40Х13, 12Х17, 08Х17Т, 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 04Х18Н110.

Хромистые нержавеющие стали. Содержание хрома в нержавеющей стали должно быть не менее 12%. При меньшем содержании хрома сталь не способна сопротивляться коррозии.

Сталь 40X13 применяют для хирургических инструментов, пружин, предметов домашнего обихода и др.

Более коррозионностойка (в кислотных средах) сталь 12X17, применяемая для оборудования азотнокислотных заводов и заводов пищевой промышленности. Для изготовления сварных конструкций эта сталь не рекомендуется.

Для экономии дорогостоящего никеля его частично заменяют марганцем. Например, сталь 10Х14Г14НЗ рекомендуется как заменитель стали 12Х18Н9. Сталь 09Х15Н8Ю применяют для тяжелонагружениых деталей, работающих в атмосферных, уксуснокислых и других солевых средах и для упругих элементов. Сталь 08Х21Н6М2Т применяют для изготовления деталей и сварных конструкций, работающих в средах повышенной агрессивности — уксуснокислых, сернокислых, фосфорнокислых.

Таблица 7. Применение коррозионно-стойких сталей

Чугуны

3.1. Серые чугуны

Отливки из серого чугуна широко применяют в машиностроении: для станин металлорежущих станков, маховиков, корпусов, поршневых колес, головок блоков двигателей, поршней, гильз автомобильных и тракторных двигателей, рам.

3.2.Высокопрочные чугуны

Высокопрочные чугуны применяют для самых ответственных деталей, например коленчатых валов, кулачковых валиков.

3.3. Ковкие чугуны

Ковкие чугуны применяют для деталей, работающих на износ.

3.4. Легированные чугуны

Свойства чугунов по аналогии со сталью можно улучшить легированием специальными элементами, такими же, какие используют при легировании стали.

Износостойкие чугуны. Для работы в условиях абразивного износа применяют чугун, содержащий 3,5—5% Ni; 0,8% Сг, обладающий удовлетворительной износостойкостью при легких условиях работы (рабочие органы насосов и др.). Чугуны для работы в условиях сухого трения в основном легированы хромом (до 0,6%) и никелем (до 2,5%) с добавками таких элементов, как титан, медь вольфрам, молибден. Из таких чугунов изготовляют тормозные барабаны автомобилей, диски сцепления, суппорты токарных станков, гильзы цилиндров и др. Высокой износостойкостью обладает высокохромистый чугун, например, марки ИЧХ12ГЗМ (12—14%Сг; 2,8—3,8% Мn; 0,4—0,8% Мо), применяемый для дробильных вальцов, шаров шаровых мельниц и др.

Жаростойкие чугуны. К ним относится хромистый чугун с содержанием хрома от 0,5 до 30%; например: чугун марки ЖЧХ-30 (28—32% Сг), применяемый для деталей печей и вагранок, фурм и других деталей, работающих при высоких температурах (до 900°С); кремнистый чугун марки ЖЧС-5,5 (5—6% Si), применяемый для изготовления деталей, работающих при температурах до 800°С, для рам дверок мартеновских печей, деталей котлов и др.; алюминиевый чугун марки ЖЧЮ-22 (19—25% А1), обладающий наиболее высокой жаростойкостью и применяемый для деталей, работающих при температурах до 1150°С (шлаковые фурмы доменных печей, плавильные тигли и др.).

Коррозионностойкие чугуны. Эти чугуны бывают низко- и высоколегированные. Низколегированный чугун, например, марки ЧН1ХМД (0,7—1,5% Ni; 0,2—0,6% Сг; 0,3—0,6% Мо; 0,2—0,5% Си) применяют для деталей, работающих при повышенных температурах в газовых средах (блоки и головки цилиндров двигателей внутреннего сгорания и др.). Высоколегированные чугуны — это кремнистые сплавы (ферросилиды), содержащие 14—18% Si (например, марка С17), стойкие во всех кислотах и щелочах. Их применяют для изготовления деталей насосов, оборудования для концентрированных серной и азотной кислот и др.