Коррозионная сталь ВМС-2.

Отсутствие в структуре деформированной стали - феррита способствует существенному повышению ударной вязкости и пластичности стали поперек волокна, особенно при выплавке ее методом электрошлакового переплава. После закалки с температуры растворения карбидов (Cr₂₃C₆) 950–1000C структура стали состоит из мартенсита и около 10% остаточного аустенита. Начало и конец мартенситного превращения соответствует температурам 130С и 30С.

1. 
   Химический состав стали ВМС-2, в %.
   

Сочетание легирующих элементов Cr, Ni, Ti при относительно низком содержании углерода обеспечило коррозионную стойкость листовых материалов и исключило возможность образования феррита даже в тяжелых пановках, гарантировав при этом высокую вязкость. Легирование стали медью создает возможность упрочнения материала старением.

Преимуществом стали является простота ее термической обработки: нормализация при 950С =1.5 ч., отпуск при 350С =4 ч. и упрочнение готовых деталей в процессе старения при 510С, =2.5 ч. Термическую обработку необходимо осуществлять при строго регламентированных режимах с учетом и контролем фазового состава, в частности соотношения мартенсита и аустенита в структуре, от которого в значительной степени зависти ее предел прочности и ударная вязкость. Влияние содержания остаточного аустенита на механические свойства после старения показано на рисунке 3.

1. 
   Влияние содержания остаточного аустенита закалочной стали ВМС-2 на механические свойства после старения.
   

Структура закаленной и состаренной стали должна быть максимально однородной (не допускается наличие карбидной сетки и -феррита). После закалки с температуры растворения карбидов (Cr₂₃C₆) 950–1000С структура стали состоит из мартенсита и около 10 % остаточного аустенита.

Основные факторы, оказывающие влияние на ударную вязкость стали – размер аустенитного зерна, количество остаточного аустенита и выделение охрупчивающих (карбидных) фаз по границам аустенитных зерен. Если содержание аустенита в закаленной стали близко к нулю, то при последующем старении происходит ее охрупчивание, а относительное удлинение и сужение сохраняются в пределах, удовлетворяющих требованиям технических условий. Сопротивление замедленному разрушению и коррозии под напряжением при этом уменьшается. Охрупчивание стали связано с ослаблением границ зерен, что может быть обусловлено выделением охрупчивающих фаз и сегрегацией легирующих элементов. Для уменьшения охрупчивания стали рекомендуется ее перестаривание при 515С, =2.5 часа. На свойства окончательно термичеки обработанной стали большое влияние оказывает количество остаточного аустенита. Низким содержанием углерода в твердом растворе, а также низкой (для сталей мартенситного класса) t_мн обусловлена свариваемость стали. Легирование стали медью создает возможность упрочнения мартенсита старением.

1. 
   Механические свойства стали ВМС-2 при различных температурах.
   

закалка с 950С на воздухе, старение при 450С =1 час.

20

300

1250-1400

1100-1200

1050-1150

1110-1300

1000-1100

900-1000

6-12

5-7

50-60

Высокопрочная свариваемая сталь ВМЛ-3.

1. 
   Химический состав стали ВМЛ-3 в %.
   

1. 
   Механические свойства стали ВМЛ-3 по ОСТ.
   

гомогенизация 1110С,

закалка с 970С на воздухе, старение при 460С =1 час.125090012352.9-3.2

Сталь выплавляется в открытых, в вакуумных индукционных печах с основной футеровкой. Прибыли удаляют механической обработкой, пламенной или анодной резкой. Сталь хорошо сваривается аргонодуговой и ручной дуговой. После сварки может применяться без термической обработки.

Общая коррозионная стойкость основного материала удовлетворительная. Литые детали следует применять после обдувки металлическим песком с последующим пассивированием и применением дополнительной защиты по согласованию с ВИАМ.

Для стали ВМЛ-3 рекомендуется следующая термическая обработка:

• 
  гомогенизация 111010С, охлаждение на воздухе;
  
• 
  закалка при 97010С, охлаждение на воздухе, старение 46010С в течение часа.
  

Хромоникельмолибденовая сталь ВМС-5.

1. 
   Химический состав стали ВМС-5 в %.
   

1. 
   Механические свойства стали при различных температурах испытания.
   

закалка с 1070С, обработка холодом - 70С, =2.5 часа,

отпуск при 200С =2 часа.20

200

1400-1470

1700-17801100-1200

1050-1150

1300-134015-18

10-12

47-50

Для стали ВМС-5 рекомендуется следующая термическая обработка:

• 
  закалка с 107010С в воде или в масле;
  
• 
  обработка холодом при -70С в течение двух часов;
  
• 
  отпуск при350С в течение 1-4 часов (_в=1500100(120) МПа).
  

Для лучшей механической обрабатываемости стали рекомендуется термическая обработка согласно инструкциям ВИАМ. Детали особо ответственного назначения (_в=1500100(120) МПа) с толщиной от 15 мм, а также все детали с (_в=1600100 МПа), необходимо подвергать после механической обработки (перед закалкой) нагреву до 52010С и выдержке 8-20 часов в зависимости от толщины для удаления водорода.

Сталь хорошо сваривается автоматической, ручной аргонодуговой, ручной дуговой, контактной, электронно-лучевой сваркой. После сварки детали подвергаются упрочняющей термической обработке.

Для повышения коррозионной стойкости сварные соединения, работающие в атмосферных условиях следует защищать лакокрасочными покрытиями, не сварные могут применяться после пассивирования без защиты лакокрасочными покрытиями. Наиболее высокая коррозионная стойкость достигается после полирования и пассивирования.

Хромоникелевая сталь ЭП-288.

1. 
   Химический состав стали ЭП-288 в %.
   

Сталь ЭП-288 относится к аустенитно-мартенситному классу; после аустенизации при температуре 1000С и охлаждении в воде или на воздухе структура стали состоит из аустенита и 10-60 % мартенсита. Температура начала мартенситного превращения стали ЭП-288 для различных плавок в пределах химического состава изменяется на 30-70С. После выдержки предварительно закаленной или нормализированной стали при -70С в течение 2 часов количество мартенсита составляет 70-80 %; охлаждение до -196С не приводит к дальнейшему мартенситному превращению. Таким образом, мартенситное превращение в стали реализуется, во первых при охлаждении до комнатной температуре, и во вторых при изотермической выдержке при -70С. Кроме того, небольшое количество мартенсита при нагреве до комнатной температуры. Температура обратного  превращения в стали составляет примерно 500С. При медленном охлаждении после аустенизации в интервале 650-700С по границам аустенитных зерен выделяются карбиды Cr₂₃C₆, что существенно снижает пластичность и ударную вязкость. Относительное сочетание механических и коррозионных свойств обеспечивается в стали после закалки и отпуска при 200-400С.

По ГОСТам сталь может поставляться после контроля на склонность к межкристаллитной коррозии по методикам АМ и АМУ с продолжительностью испытаний в кипящем контрольном растворе соответственно 15 и 8 часов.

Оптимальная коррозионная стойкость достигается после закалки с температурой 1000-1050С в воде, обработки холодом при -70С, 2часа и спуска при 360-380С.

Сталь ЭП-288 применяют для изготовления деталей роторов, химических центробежных сепараторов, а также для крепежа, работающего в интервале температур от -60 до 350С.

Сталь ЭП-288 хорошо сваривается ручной и автоматической аргонодуговой, точечной и роликовой сваркой.