Все о высоколегированных сталях

Речь идет о нержавеющих сталях или, как говорят в простонародье, нержавейке, которая в отношении коррозионной стойкости намного превосходит другие стали. Благодаря этому нержавейка нашла широкое применение в таких отраслях промышленности как пищевая, химическая, машиностроение, энергетика, строительство. Материалы из нержавейки часто применяются при строительстве самых разных систем трубопроводов, емкостей, деталей конструкций. Также нержавейка, благодаря своему эстетичному виду (нержавейка прекрасно полируется до зеркального блеска) часто используется в декоративных целях. Своей исключительной устойчивостью к различным средам нержавейка обязана содержанию хрома (мин. 12%), оксиды которого образуют очень тонкий, вязкий и коррозионностойкий защитный пассивированный слой.

По химическому составу нержавейку делят на:

1. Нержавеющие хромистые стали
• Феррито-мартенситные хромистые нержавеющие стали (13–18% Cr и 0,1–0,4% С): высокотвердые, термически улучшаемые. Обладают хорошей стойкостью при комбинированном коррозионном и абразивном воздействии;
• ферритные и полуферритные хромистые нержавеющие стали (15–30% Cr и макс. 0,1% С): устойчивые к окислению до 1000°С. Жаростойкие стали легированы AL и Si. Не чувствительны к серосодержащей атмосфере.
При сварке имеют склонность к образованию крупных зерен в зоне термического воздействия. Это способствует охрупчиванию материала. Поэтому следует избегать избыточного подвода тепла. В связи с чем сварку следует производить короткими швами с минимальным тепловложением. Образование крупных зерен снижают, например, добавками N, Nb, Ta и Ti к основному материалу. Предпочтительны аустенитные сварочные присадки из-за их высокой вязкости.

2. Нержавеющие хромоникелевые стали
Аустенитные (аустенитно-ферритные /феррито-аустенитные) хромоникелевые нержавеющие стали (14–30% Cr и 6–36% Ni): типы 18/10 (18% Cr, 10% Ni) и 19/12/3 (19% Cr, 12% Ni, 3% Mo) – наиболее распространенные материалы, к данному типу относятся и такие широкоприменямые в самых разных отраслях промышленности марки, как AISI 304 ( 08Х18Н10 ), AISI 321 ( 12Х18Н10Т ), AISI 316 ( 10Х17Н13М2 ), AISI 347 (08 Х18 Н12 Б ) их модификации и др. Данный тип нержавеющих сталей обладает высокой вязкостью, удлинением, жаростойкостью, коррозионностойкостью при повышенной влажности и высокой температуре. Для улучшения коррозионностойкости и придания особых свойств легируются добавками Mo, Nb, Cu и Тi.

Замечания по коррозионной стойкости нержавеющих аустенитных хромоникелевых сталей
CrNi-стали могут подвергаться межкристаллитной коррозии. Это может вызываться кратковременным подводом тепла, например, при сварке. При этом вдоль границ зерен образуются карбиды хрома, и количество свободного хрома, необходимого для пассивации, становится недостаточным.
Склонность к межкристаллитной коррозии снижается, если:
• содержание С ограничено до минимума (макс. 0,03%, сорта L);
• углерод связывается карбидообразователями Ti, Ta или Nb (стабилизированные стали);
• сваренные конструкции подвергаются диффузионному отжигу и вытяжке (для сварных конструкций едва ли применимо из-за деформации и образования окалины).
Цвета побежалости, как и пассивированный слой, оксидная пленка, если они образовались значительно толще необходимого, то являются хрупкими и склонны к растрескиванию. Для их повторного образования расходуется столько хрома, что пассивированный слой не может больше существовать. Поэтому для восстановления коррозионностойкости цвета побежалости должны без остатка удаляться.

Никель и сплавы на основе никеля
Никель и его сплавы очень хорошо устойчивы к точечной и щелевой коррозии, межкристаллитной коррозии. Обладают высокой окалино- и жаростойкостью. На базе никеля разработано большое число высоколегированных материалов, в том числе и различных типов нержавеющих сталей.
К ним относятся:

1. Никель-медные сплавы
27–34% Cu, 63% Ni; добавки Al, Mn и Ti: устойчивы к растворам едких щелочей, неокисляющих солей морской воды, перегретому пару. Применяются для деталей, периодически работающих в морской воде и химическом производстве.
2. Никель-хромовые сплавы
13–30% Cr, 58–72% Ni, добавки Mo, W, Ti, Cо, Fe и Nb: обладают высокой коррозионностойкостью. Применяются в химической промышленности, при строительстве электростанций, в судостроении и пищевой промышленности.
3. Никель-молибденовые сплавы
12–30% Mo, мин. 50% Ni; добавки Со, Fe и W: устойчивы к сильно окисляющим кислотам и точечной коррозии. Применяются для деталей, работающих в контакте с отбеливающими растворами и окисляющими солями. Сварку следует производить короткими швами с минимальным тепловложением. Повышенное содержание в основном материале С, O2, CO2 и N2 приводит к порообразованию. Si, S и Pb вследствие образования низкоплавких пленок по границам зерен приводят к растрескиванию. Серосодержащая атмосфера не желательна из-за возможности образования сульфидов никеля.

Сварка нержавейки
Выбирая способ сварки нержавеющих сталей, как и при сварке иных сталей, необходимо исходить из таких параметров как толщины свариваемого металла, размеры и формы конструкции, расположения швов в пространстве и их доступности, требований к сварным соединениям и т. д.
Для сварки и наплавки нержавейки используют три основных способа:
• ручная дуговая сварка плавящимися покрытыми электродами, для данного способа прекрасно подходят электроды Castolin EutecTrode ( Кастолин ЮтекТрод )
• ручная дуговая сварка в среде инертного газа, как правило применяется аргонно-дуговая сварка вольфрамовым электродом с использованием присадочных прутков, например CastoTig ( КастоТиг )
• автоматическая или полуавтоматическая сварка с использование сварочной проволоки в бабинах или катушках CastoMag ( КастоМаг )

Сварочные материалы для нержавеющих сталей ООО «Мессер Эвтектик Кастолин»
Компания Мессер Эвтектик Кастолин – является ведущим мировым производителем оборудования для сварки и сварочных материалов. Благодаря своей более чем 100-летней истории, традициям, огромному накопленному опыту и знаниям в области разработки и производства сварочных материалов и с учетом всех особенностей связанных с процессом сварки нержавейки ООО «Мессер Эвтектик Кастолин» рада предложить своим партнерам сварочные покрытые электроды РДС для нержавеющих коррозионностойких сталей:

- EutecTrode E307-17, EutecTrode E308L-17, EutecTrode E309L-17, EutecTrode E310-17, EutecTrode E312-17, EutecTrode E316L-17, EutecTrode E318-17, EutecTrode E347-17, EutecTrode E383-17, EutecTrode E385-17, EutecTrode E2209-17

TIG-прутки для аргонно-дуговой сварки:

- CastoTig 45500 WS, CastoTig 45503 WS, CastoTig 45505 WS, CastoTig 45507 WS, CastoTig 45513 WS, CastoTig 45515 W, CastoTig 45516 WS, CastoTig 45517 W, CastoTig 45518 W, CastoTig 45523 W, CastoTig 45552 WS, CastoTig 45553 WS, CastoTig 45554 WS

проволоки в катушках для полуавтоматической электродуговой сварки:

- CastoMag 45500 S, CastoMag 45503 S, CastoMag 45505 S, CastoMag 45513 S, CastoMag 45514, CastoMag 45515, CastoMag 45516 S, CastoMag 45552 S, CastoMag 45553 S, CastoMag 45554 S

а также порошковые проволоки:
- EnDOtec DO*02, EnDOtec DO*25 S, EnDOtec DO*28 S, EnDOtec DO*29, EnDOtec DO*69 S

Cварочные материалы можно приобрести со склада Castolin Eutectic в Москве, Екатеринбурге, Ростове на Дону, Санкт-Петербурге, а также через Дистрибьюторов. Возможна доставка товара в любой город России.
Специалисты Castolin Eutectic с удовольствием ответят на все ваши вопросы и вышлют каталог «Сварочные материалы для высоколегированных сталей».