Ферритті баспайтын болат жоғары температурада және қалыпты температурада матрицалық құрылым ретінде денеге бағытталған текше ферриті бар тот баспайтын болатты білдіреді. Ферритті тот баспайтын болаттың негізгі элементтері ретінде темір мен хром бар, әдетте никельді қамтымайды, ал кейбіреулерінде молибден, титан немесе ниобий және басқа элементтер аз мөлшерде болады. Ол жақсы тотығуға, коррозияға төзімділікке және хлоридті коррозияға төзімділікке ие. Сонымен қатар, ферритті тот баспайтын болат үлкен жылу өткізгіштік, кішігірім кеңею коэффициенті, жақсы тотығуға төзімділік және тамаша кернеулік коррозияға төзімділік сипаттамаларына ие. Ол көбінесе атмосфералық, су буы, су және тотықтырғыш қышқыл коррозиясына төзімді бөлшектерді өндіру үшін қолданылады. Ферритті тот баспайтын болаттың өкілдік сорттары: ASTM сәйкес AISI 410 (UNS S41000), AISI 420 (UNS S42000), AISI 430 (UNS S43000); EN стандартына сәйкес 1.4006, 1.4021, 1.4016... және т.б.
Ферритті тот баспайтын болатты хром құрамы бойынша төмен хромды, орташа хромды және жоғары хромды деп бөлуге болады. Болаттың тазалығына, әсіресе көміртегі мен азот қоспаларының мазмұнына сәйкес оны қарапайым ферритті баспайтын болат және ультра таза ферритті баспайтын болат деп бөлуге болады. Кәдімгі ферритті тот баспайтын болаттың кемшіліктері төмен температура мен бөлме температурасында сынғыштық, ойық сезімталдық, жоғары түйіршікаралық коррозияға бейімділік және нашар дәнекерлеу қабілеті бар. Болаттың бұл түрі бұрын жасалғанымен, оның өнеркәсіптік қолданылуы айтарлықтай шектелген. Кәдімгі ферритті тот баспайтын болаттың бұл кемшіліктері болаттың тазалығына, әсіресе болаттағы көміртегі мен азот сияқты интерстициалды элементтердің жоғары болуына байланысты. Болаттағы көміртегі мен азот жеткілікті төмен болғанша, жоғарыда аталған кемшіліктерді негізінен жоюға болады.
-мен салыстырғандааустениттік баспайтын болат, ферритті баспайтын болаттың коррозияға төзімділігі, ыстыққа төзімділігі және өңдеуге қабілеттілігі жақсы. Феррит фазасы көміртекті әрең еріте алатындықтан, феррит жұмсақ және оңай деформацияланатын сипаттамаларға ие. Мартенситті баспайтын болат сияқты, тор құрылымы денеге бағытталған текше құрылым болғандықтан, ол парамагниттік, сондықтан ферритті баспайтын болат магнитті болып табылады. Аустенитті тот баспайтын болат магниттік емес, өйткені оның бетке бағытталған текше құрылымы.
Ферритті баспайтын болаттың бағасы салыстырмалы түрде төмен және тұрақты ғана емес, сонымен қатар көптеген ерекше қасиеттер мен артықшылықтарға ие. Ферритті тот баспайтын болат өте тамаша балама материал екені дәлелденді.
Қарапайым ферритті баспайтын болат
Мұндай болаттар құрамында хром мөлшері төмен, орташа және жоғары. Төмен хромды ферритті баспайтын болаттың құрамында Қытайдағы 00Cr12 және 0Cr13Al сияқты шамамен 11% - 14% хром бар. Американдық AISI 400, 405, 406MF-2. Болаттың бұл түрі жақсы беріктікке, пластикке, суық деформацияға және дәнекерлеуге қабілетті. Болаттың құрамында хром мен алюминийдің белгілі бір мөлшері бар болғандықтан, оның тотығуға төзімділігі және тот басуға төзімділігі жақсы. 405 мұнай өңдеу мұнарасы, цистерна төсемі, бу турбинасы қалақшасы, жоғары температуралы күкіртті коррозияға төзімді құрылғы және т.б. ретінде пайдалануға болады. 400 тұрмыстық және кеңсе техникасы және т.б. т.б. орташа хромды ферритті баспайтын болат, хром мөлшері 14% дейін 19%, мысалы, Қытайдағы 1Cr17 және 1Cr17Mo. Құрама Штаттардағы AISI 429, AISI 430, AISI 433, AISI 434, AISI 435, AISI 436, AISI 439. Бұл түрдегі болат тот пен коррозияға жақсы төзімді. Оның жұмыстың қатаю коэффициенті аз (n≈2), тереңдету жақсы өнімділікке ие, бірақ иілгіштігі нашар. AISI 430 ферритті тот баспайтын болат сәулеттік безендіру, автомобильді безендіру, ас үй жабдықтары, газ қыздырғыштары және азот қышқылының өндірістік жабдықтарының бөліктері және т.б. үшін қолданылады. AISI 434 автомобильдер мен ғимараттардың сыртқы безендіруінде қолданылады. 439 газды су жылытқыштары, көмір және газ құбырлары және т.б. үшін шланг ретінде пайдаланылады. Жоғары хромды ферритті тот баспайтын болаттың құрамында Қытайдағы Cr18Si2 және Cr25, Біріккен елдегі AISI 442, AISI 443 және AISI 446 сияқты 19% -дан 30% дейін хром бар. мемлекеттер. Мұндай болаттар жақсы тотығуға төзімділікке ие. AISI 442 атмосферада үздіксіз пайдаланылады, жоғарғы шекті температура 1035 ° C, үздіксіз пайдалану үшін максималды температура 980 ° C. AISI 446 ферритті баспайтын болат тотығуға жақсырақ төзімді.
Тазалығы жоғары ферритті тот баспайтын металлl
Болаттың бұл түрі өте төмен көміртекті, азотты қамтиды; жоғары хром, молибден, титан, ниобий және басқа элементтер. Қытайдың 00Cr17Mo, 00Cr18Mo2, 00Cr26Mol, 00Cr30Mo2 сияқты. Болаттың бұл түрі жақсы механикалық қасиеттерге (әсіресе қаттылық), дәнекерлеуге, түйіршікаралық коррозияға төзімділікке, шұңқырлы коррозияға төзімділікке, жарықтар коррозиясына төзімділікке және кернеудің коррозиясына тамаша төзімділікке ие. Мысалы, 18-2 ферритті тот баспайтын болат азот қышқылында, сірке қышқылында, NaOH-да коррозияға төзімділігі жақсы, 3% NaCl және FeCl3-де шұңқырлы коррозияға төзімділігі 18-8 аустениттік баспайтын болаттан, 26CrMo болаттан көптеген орталарда коррозияға төзімділікпен тең немесе одан жоғары. , әсіресе органикалық қышқылдарда, тотықтырғыш қышқылдарда және күшті сілтілерде. Күшті хлоридті ортада жақсы коррозияға төзімді. Хлоридте, күкіртсутекте, шамадан тыс күкірт қышқылында және күшті сілтіде кернеулі коррозия крекингтері болмайды. 30Cr-2Mo кернеулі коррозияға төзімділігін сақтай отырып, шұңқырлы коррозияға және жарықшақ коррозиясына жоғары төзімділікке ие.
Ферритті баспайтын болаттың коррозияға төзімділігі
(1) Біркелкі коррозия.
Хром - пассивтендірудің ең оңай элементі. Атмосфералық ортада хром мөлшері 12%-дан жоғары темір-хром қорытпасы өздігінен пассивтенуі мүмкін. Тотықтырғыш ортада хром құрамы 17%-дан жоғары болса, пассивациялануы мүмкін. Кейбір коррозиялық ортада жақсы коррозияға төзімділік алу үшін жоғары хром мен молибден, никель, мыс және басқа элементтерді қосуға болады.
(2) Түйіршікаралық коррозия.
Аустениттік баспайтын болаттар сияқты ферритті баспайтын болаттар түйіршік аралық коррозиядан зардап шегеді, бірақ бұл коррозияны болдырмау үшін сенсибилизациялық өңдеу және термиялық өңдеу керісінше. Ферритті тот баспайтын болат 925°С-тан жоғары жылдам салқындаудан түйіршік аралық коррозияға бейім, ал түйіршік аралық коррозияға бейім күйді (сенсибилизацияланған күй) 650-815°С температурада қысқа мерзімді шынықтырудан кейін жоюға болады. Ферритті болаттың түйіршік аралық коррозиясы да карбидті жауын-шашыннан туындаған хромның азаюының нәтижесі болып табылады. Сондықтан болаттағы көміртегі мен азоттың құрамын азайту және титан және ниобий сияқты элементтерді қосу түйіршік аралық коррозияға бейімділікті төмендетуі мүмкін.
(3) Шұңқырлар мен жарықтар коррозиясы.
Хром және молибден тот баспайтын болаттың шұңқырлар мен жарықшақтардың коррозияға төзімділігін жақсарту үшін ең тиімді элементтер болып табылады. Хром мөлшері артқан сайын оксидті қабықшадағы хром мөлшері де артып, қабықтың химиялық тұрақтылығы артады. Молибден белсенді металл бетінде MoO4 түрінде адсорбцияланады, ол металдың еруін тежейді, репассивацияға ықпал етеді және пленканың зақымдануын болдырмайды. Сондықтан жоғары хромды және молибденді ферритті баспайтын болат шұңқырлар мен жарықшақтардың коррозиясына тамаша төзімділікке ие.
(4) Кернеу коррозиясының крекингіне төзімділік.
Ұйымдық құрылымның ерекшеліктеріне байланысты ферритті баспайтын болат аустениттік тот баспайтын болат кернеулі коррозия крекингін тудыратын ортада коррозияға төзімді.
Ферритті тот баспайтын болаттың механикалық қасиеттері
Ферритті тот баспайтын болатты термиялық өңдеу арқылы нығайту мүмкін емес, себебі фазалық өзгеріс жоқ. Әдетте 700-800°С күйдірілгеннен кейін қолданылады. Темір мен хромның атомдық өлшемі ұқсас болғандықтан, қатты ерітіндіні күшейту әсері аз, ферритті баспайтын болаттың аққыштық пен созылу беріктігі төмен көміртекті болаттан сәл жоғары, ал икемділігі төмен көміртекті болаттан төмен. .
1) Кәдімгі ферритті баспайтын болаттың бөлме температурасындағы сынғыштығы.
Қарапайым ферритті баспайтын болат ойықтарға сезімтал, ал сынғыш өту температурасы төмен хромды ферритті баспайтын болаттан басқа бөлме температурасынан жоғары. Хром неғұрлым жоғары болса, соғұрлым суық сынғыштық жоғары болады. Бұл суық сынғыштық болаттағы көміртегі және азот сияқты аралық элементтермен байланысты, ал ультра таза ферриттік болат көміртегі және азот сияқты интерстициалды элементтерде өте төмен көміртекті болады, сондықтан ол жақсы беріктік пен сынғыштықты ала алады. температураны бөлме температурасынан төмен түсіруге болады.
2) Кәдімгі ферритті тот баспайтын болаттың жоғары температурадағы морттылығы.
Кәдімгі ферритті тот баспайтын болат 927 ° C-тан жоғары қызады, содан кейін бөлме температурасына дейін жылдам салқындатылады, пластикалық пен қаттылық айтарлықтай төмендейді. Бұл жоғары температуралық морт 427-927 °C температурада дәндер шекараларында көміртегі (нитрид) қосылыстарының тез тұндыруымен немесе дислокациясымен байланысты. Болаттың көміртегі мен азот құрамын азайту (ультра таза технологияны қолдану арқылы) бұл сынғыштықты айтарлықтай жақсарта алады. Сонымен қатар, ферритті болатты 927°С-тан жоғары қыздырғанда дән сыйымдылығы дөрекі болады, ал ірі түйір болаттың пластикалық және қаттылығын нашарлатады.
3) σ-фазаның түзілуі.
Темір-хром фазалық диаграммасына сәйкес, 500-800°С температурада ұстағанда құрамында 40%-50% хром бар қорытпа бір фазалы σ түзеді, ал 20%-дан аз немесе 70%-дан жоғары хром бар қорытпа түзеді. α+σ екі фазалы құрылым. σ-фазаның қалыптасуы болаттың икемділігі мен қаттылығын айтарлықтай төмендетеді. Сондықтан ферритті баспайтын болатты 500-800 ° C температурада ұзақ уақыт бойы қолдануға болмайды.
4) 475°С сынғыштық.
Жоғары хромды (>15%) ферритті болат 400-500 °C температурада ұстағанда қатты морт болады. Морттың бұл түрі σ фазасының жауын-шашынына қарағанда аз уақытты алады. Мысалы, 0,080C-0,4Si-16,9Cr ферритті тот баспайтын болатты 450°C температурада 4 сағат ұстағанда, бөлме температурасының әсер ету беріктігі нөлге дейін дерлік төмендейді. Морттану дәрежесі хром мөлшерінің жоғарылауымен артады, бірақ қаттылықты 600 °C жоғары өңдеуден кейін қалпына келтіруге болады. 475°С температурада морттану хромға бай альфа-фазаның тұндыруының нәтижесі болып табылады. Мұндай болат 475 ° C-қа жақын қыздырудан аулақ болуы керек.
Жіберу уақыты: 02 мамыр 2023 ж