Что такое ферритные стали
Elton-zoloto.ru

Драгоценные металлы

Что такое ферритные стали

Что такое ферритные стали

Ферритные стали обязаны своим названием ферриту. Так называется фазовая составляющая сплавов железа. При ближайшем рассмотрении это оказывается твердый раствор легирующих элементов и углерода, находящийся в α-железе. Одна из его особенностей – наличие кубической объемоцентрированной решетки. Часто феррит выступает как составляющая и других структур.

Современные ферритные нержавеющие стали выделяются своей устойчивостью к коррозии. Они лучше всего показывают себя при использовании в тех средах, которые не содержат ионов хлора. При использовании в таких средах, они остаются качественными и во многом не уступают хромоникелевым аналогам. Существует ряд сред, в которых такого типа стали превосходят описанные аналоги и показывают лучшую устойчивость, в том числе к коррозийному растрескиванию.

Такая разновидность продукции хорошо поддается дополнительному легированию. Это помогает улучшать характеристики состава и расширять границы его использования.

В таблице ниже представлены химические свойства сталей такого типа в зависимости от использования различных легирующих элементов:

Таблица 1. Хромистые ферритные стали: химический состав.

Марка стали C Si Mn Cr Mo S P прочих элементов
08X13 ≤0,08 ≤0,8 ≤0,8 12,0..14,0 ≤0,025 ≤0,030 ≥6(C+N) Ti
08Х17Т 16,0. 18,0 ≤0,035 0,50. 0,80 Ti
08Х23С2Ю 1,5. 1,8 0,4. 0,7 22,0. 24,0 ≤0,015 ≤0,030 Не регламентируется
04Х14Т3Р1Ф (ЧС-82) 0,02. 0,06 ≤0,6 ≤0,5 13,0. 16,00 0,020 0,025 2,3 . 3,5 Ti, 1,1 . 1,8 V
ЭП 882-ВИ ≤0,015 ≤0,5 16,5. 18,5 1,5. 2,0 ≤0,020 ≤0,025 0,15. 0,35 Nb
ЭП 904-ВИ ≤0,012 ≤0,3 18 0,1 . 0,4 Nb, 2,2 . 3,5 А1
15Х25Т ≤0,08 ≤0,8 ≤0,8 29,0. 27,0 ≤0,025 ≤0,035 0,5 . 0,9 Ti

Центральные свойства и особенности использования материала

При использовании такой разновидности продукции потребуется учитывать ряд значимых особенностей, накладывающих ограничения или расширяющих возможности применения. Среди таких особенностей можно выделить:

  • Высокая стойкость к коррозии. Как уже было отмечено, особенно такая стойкость проявляется в условиях, когда в среде не присутствуют ионы хлора. Еще один показатель – возможность сохранения стабильных характеристик использования при воздействии азотной кислоты. Такого типа материал хорошо выдерживает язвенную коррозию, а также растрескивание и коррозийное повреждение под высоким напряжением. Специалисты называют оптимальной коррозийную стойкость стали после медленного охлаждения и после отжига при повышенных температурах.
  • Сталь выдерживает достаточно высокий нагрев, так как закаляется при повышенных температурах.
  • При обработке образует достаточно уязвимые сварные швы. Потому к варке потребуется подходить с осторожностью (об этом будет дополнительно рассказано ниже).
  • Материал отличается высокой прочностью и хорошо переносит механическое воздействие.

Центральные области применения

Описанные выше возможности объяснили обширную область применения ферритных сталей. В зависимости от конкретной марки стали, она может использоваться при создании деталей высокотемпературного оборудования, внутренних элементов химических аппаратов. Не менее значимая область использования – создание змеевиков пиролиза, а также различного рода контейнеров и емкостей.

Использование определяется при анализе технических характеристик конкретной марки. Для того чтобы читатель получил лучшее представление о таких механических свойствах, мы собрали их в рамках отдельной таблицы, приведенной ниже:

Таблица 2. Хромистые ферритные стали: механические свойства, не менее.

Марка стали σв, МПа σ0,2,МПа δ5, % ψ,% KCU, Дж/см 2 Примеры использования
08Х13 590 410 20 60 10 Внутренние устройства химических аппаратов
08Х17Т 372 17
08Х23С2Ю 490 10 60 Змеевики пиролиза
04Х14Т3Р1Ф 500 320 15 20 10 Стеллажи ядерного топлива,
контейнеры
ЭП 882-ВИ 372 245 22 60 Заменитель Сг – Ni аустенитных сталей
ЭП 904-ВИ 440 323 24 Детали высокотемпературного оборудования
15Х25Т 14 20 Внутренние устройства химических аппаратов

Особенности сварки

О том, можно ли сваривать ферритные стали, что получается в итоге и какие характеристики имеют получаемые швы, существует масса противоречивых сведений.

Свариваемость таких типов стали напрямую зависит от их состава. При ограничении в составе C и N удается добиться хороших показателей свариваемости. Также во многом параметры отличаются в зависимости от уровня содержания углерода. К примеру, если углерода и азота

0,020 %, материал приобретает хорошую пластичность и высокую ударовязкость, а при сваривании не становится хрупким. Показатель хрупкости сварных соединений хромистых ферритных сталей связан содержанием в твердом растворе примесей внедрения.

Также стоить обратить внимание на то, что при правильном выборе материала сварные соединения хромистых ферритных сталей будут устойчивы к коррозии. Это актуально также при использовании в агрессивных средах. Одной из возможностей повышения качества шва, является легирование с использованием титана или ниобия. Это дополнительно повышает стойкость к появлению межкристаллической коррозии. Причем такая стойкость остается неизменной и после термической обработки.

В таблице ниже собраны основные рекомендации по тепловому режиму сваривания такого типа стали. Их соблюдение гарантирует, что материал будет оставаться прочным и получит высокий уровень устойчивости к различного рода внешним типам воздействия.

Таблица 3. Рекомендации по тепловому режиму сварки хромистых ферритных сталей.

Марка стали Температура подогрева, о С Продолжительность хранения до термической обработки, ч Термическая обработка
08Х13 150. 250 Не ограничено Отпуск при 680. 700 о С
08Х13 (плакирующий слой биметалла) без подогрева Не регламентируется
08Х17Т, 15Х25Т 150. 200
08Х17Т, 15Х25Т (плакирующий слой биметалла) без подогрева
08Х23С2Ю 200 . 250 Не допускается Отжиг при 900 о С
ЭП 882-ВИ, ЭП 904-ВИ без подогрева Не регламентируется

Помимо этого, при работе с ферритными сталями от специалистов требуется использовать правильное оборудование и нужный способ сварки. Предусмотрена возможность сварки с использованием ручного дугового, электронно-лучевого и лазерного метода. Вопрос выбора зависит от того, какая марка стали используется вами на данный момент.

Подробности выбора определенного типа воздействия в зависимости от марки стали приведены в таблице ниже:

Таблица 4. Способы сварки, сварочные материалы и механические свойства свариых соединеиий хромистых ферритных сталей.

Правильное использование сварки, а также точный расчет области применения в зависимости от марки способны обеспечить долговременное использование сталей ферритного типа.

Сегодня такая разновидность получила большое распространение в промышленности, часто встречается в различных областях производства материалов. При использовании материала и работе с ним рекомендуем ориентироваться на приведенные в тексте таблицы. Они помогут избежать распространенных ошибок, изменения свойств стали и поддержания высокого качества конечного продукта при его сварке, нагреве или охлаждении.

Routes to finance

ЧТО СКРЫВАЕТ МЕТАЛЛ ПРОФИЛЬ? Производство сайдинга, металлочерепицы и профлиста (Апрель 2020).

Table of Contents:

Ферритные стали представляют собой высокохромистые, магнитные нержавеющие стали с низким содержанием углерода.

Известные своей хорошей пластичностью, стойкостью к коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением, ферритные стали обычно используются в автомобильной промышленности, посуде и промышленном оборудовании.

Характеристики ферритной нержавеющей стали

По сравнению с аустенитными сталями, которые имеют зернистую структуру с гранецентрированной кубической (FCC), ферритные стали определяются зернистой структурой с объемноцентрированной кубической (BCC).

Другими словами, кристаллическая структура таких сталей состоит из кубической атомной ячейки с атомом в центре.

Эта зерновая структура типична для альфа-железа и является тем, что дает ферритные стали их магнитные свойства.

Ферритные стали не могут быть упрочнены или усилены термообработкой, но имеют хорошую устойчивость к коррозионному растрескиванию. Они могут быть холодно обработаны и смягчены отжигом.

Несмотря на то, что ферритные сорта не обладают такой высокой прочностью или коррозионной стойкостью, как и аустенитные марки, они, как правило, обладают более высокими инженерными свойствами. Хотя обычно очень свариваемые, некоторые марки ферритной стали могут быть подвержены сенсибилизации зоны термического воздействия сварного шва и горячего крекинга металла сварного шва. Поэтому ограничения на свариваемость ограничивают использование этих сталей более тонкими датчиками.

Из-за их более низкого содержания хрома и никеля стандартные марки ферритной стали обычно дешевле, чем их аустенитные аналоги.

Содержание хрома может составлять от 10 до 27 процентов, и, как и мартенситные марки, в целом содержание никеля в общем случае практически отсутствует. Специальные сорта часто включают молибден и в меньшей степени используют алюминий и титан.

Ферритные сплавы из нержавеющей стали обычно можно разделить на пять групп, три семейства стандартных марок (группы 1-3) и два семейства сталей специального назначения (группы 4 и 5 ниже).

В то время как стандартные ферритные стали являются, по большому счету, самой большой потребляемой группой с точки зрения тоннажа, спрос на нержавеющие стали специального качества все более устойчиво.

Типы ферритной нержавеющей стали

  • Группа 1 (тип 409 / 410L): Они имеют самое низкое содержание хрома во всех нержавеющих сталях и идеально подходят для слабокоррозионных сред, где допустима локализованная ржавчина. Наименее дорогая из всех нержавеющих сталей типа 409 была первоначально создана для глушителей автомобильных выхлопных газов, но теперь их можно найти в автомобильных выхлопных трубах и корпусах каталитического нейтрализатора. Тип 410L часто используется для контейнеров, автобусов и ЖК-мониторов.
  • Группа 2 (тип 430): Наиболее часто используемая ферритная сталь типа 430 имеет более высокое содержание хрома и, следовательно, более устойчива к коррозии азотными кислотами, серосодержащими газами и многими органическими и пищевыми кислотами.В некоторых применениях этот сорт может использоваться в качестве замены для аустенитного сорта 304. Тип 430 часто встречается во внутренних приборах, включая барабаны для стиральной машины, кухонные раковины, столовые приборы, крытые панели, посудомоечные машины и другие кухонные принадлежности.
  • Группа 3 (тип 430Ti, 439 и 441): Обладая лучшей свариваемостью и формуемостью, чем ферритные листы из группы 2, сталь группы 3 может использоваться для замены аустенита аустенитного типа 304 в более широком диапазоне применений, в том числе в раковинах, обменных трубах, выхлопных системах и сварных частях стиральных машин.
  • Группа 4 (тип 434, 436, 444): При более высоком содержании молибдена эти ферритные марки нержавеющей стали обладают повышенной коррозионной стойкостью и используются в резервуарах для горячей воды, солнечных водонагревателях, частях выхлопной системы, электрических чайниках , элементы микроволновой печи, а также автомобильная поездка. В частности, класс 444 имеет эквивалент стойкости к истиранию (PRE) до уровня 316, что позволяет использовать его в агрессивных средах с наружной средой
  • Группа 5 (446, 445, 447): Эта группа нержавеющих сталей специального назначения характеризуется относительно высоким содержанием хрома. В результате получается сталь с отличной коррозионной и масштабирующей (или окисляющей) устойчивостью. Фактически, коррозионная стойкость класса 447 эквивалентна коррозионной стойкости металла титана. Молибден также обычно добавляют для улучшения коррозионной стойкости. Применения для стали группы 5 обнаружены в сильнокоррозионных прибрежных и морских средах.

Источники

Ассоциация развития нержавеющей стали в Южной Африке. Типы.
URL: www. sassda. сотрудничество. za
Международный форум по нержавеющей стали (ISSF). Ферритное решение .
URL: www. worldstainless. орг

Ферритные стали

( стали ферритного класса )

12 % Сr у безуглеродистых сплавов Fe – Сr критические точки А1 и А3 на диаграмме (см. рис. 1 на странице Хромистые стали) сливаются. При дальнейшем увеличении содержания хрома сплавы не претерпевают превращений. Стали, структура которых соответствует этой области диаграммы Fe – Сr, относят к ферритным.

Хромистые ферритные стали (табл. 1 и 2) во многих агрессивных средах превосходят по коррозионной стойкости хромоникелевые аустенитные стали, не склонны к коррозионному растрескиванию под напряжением.

При дополнительном легировании кремнием и алюминием хромистые стали могут быть использованы для оборудования, работающего в окислительных условиях при высоких температурах.

Другие страницы по теме

Ферритные стали

(стали ферритного класса):

Широкое применение хромистых ферритных сталей с обычным содержанием углерода и азота сдерживается из-за чрезмерной хрупкости их сварных соединений. Высокая чувствительность к надрезу при нормальной температуре делает их непригодными для изготовления оборудования, работающего под давлением, при ударных и знакопеременных нагрузках. Такие ферритные стали используют для изготовления ненагруженных устройств и изделий.

Хорошая свариваемость хромистых ферритных сталей обеспечиваетcя ограничением в иx составе C и N, образующиx твердые растворы внедрения. Стали, с суммарным содержанием

0,020 % углерода и азота, отличаютcя высокой пластичностью, ударной вязкостью, нe склонны к охрупчиванию пpи сварке. Производство таких сталей возможно в вакуумных печах или с внепечной обработкой (продувкой расплава аргоном или аргон о-кислородной смесью).

Стали, произведенные в открытых печах, вследствие относительно высокого содержания углерода и азота имеют низкую пластичность и ударную вязкость, что затрудняет проведение не только сварки, но и других технологических операций (гибки, вальцовки). Повышению пластичности сталей 08Х 13, 08Х17Т и 15Х25Т способствует их про катка при пониженных температурах (до 820. 850 о С). В этом случае относительное удлинение проката увеличивается до A5 = 25 %, а ударная вязкость достигает 80 дж/см 2 . Улучшению свойств сталей, как и сварных соединений, способствует также термический отпуск при 760 о С.

Сварочный нагрев отрицательнo влияет нa пластичность хромистых ферритных сталей, уcугубляет иx склонность к хрупкому разрушению. Высoкую хрупкость сварных соединений cвязывают c ростoм величины зерна в 3ТВ.

Интенсивный рост зерна при сварке не удается предотвратить и у сталей с низким содержанием углерода и азота. Однако этот процесс не вызывает их охрупчивания в зоне термического влияния. Это свидетельствует о том, что хрупкость сварных соединений хромистых ферритных сталей связана главным образом с содержанием в твердом растворе примесей внедрения.

Образование холодных трещин в сварных соединениях хромистых ферритных сталей обусловлено резким охрупчиванием металла в ЗТВ. В связи с этим сварку, гибку и правку при изготовлении узлов и деталей из сталей с обычным содержанием примесей рекомендуют проводить с нагревом до 150. 200 о С. Существенному повышению пластичности сварных соединений способствует термический отпуск при 760 о С с последуюшим быстрым охлаждением (табл. 4).

Таблица 1. Хромистые ферритные стали : химический состав .

Марка стали Способ сварки, сварочные материалы Механические свойства сварных соединений
σв, МПа KCU, Дж/см 2
08Х13 Ручная дуговая сварка:
– электроды Э-10Х25Н13Г2 ОЗЛ-6, ЦЛ-25,
Э-10Х25Н13Г2Б ЦЛ-9, Э-08Х20Н15ФБ АНВ-9,
Э-10Х20Н15Б АНВ-10
540 5
– электроды Э-2Х13 УОНИ-13НЖ, АНВ-1, ЦЛ-51 590
АДС:
проволока Св-07Х25Н12Г2Т, Св-06Х25Н12ТЮ,
Св-06Х25Н12БТЮ,
флюс АН-26с, АНФ-14, ОФ-6, АН-18
540
АрДС:
проволока CB-06X25Н12Т, Cв-06Х25Н12БТЮ,
Cв-07X25Н12Г2Т, аргон
08Х17Т РДС:
электроды Э-10Х25Н13Г2Б ЦЛ-9, УОНИ-10Х17Т.
АДС:
проволока Св-10ХI7Т, флюсы АНФ-6, ОФ-6
440
08Х23С2Ю РДС:
электроды ЦТ-33, ЦТ-38
500
04Х14Т3Р1Ф Электронно-лучевая и лазерная сварка
ЭП 882-ВИ РДС:
электроды Э-10Х25Нl3Г2 ЦЛ-25, ЦТ-45, ЭА-400/10Т.
АрДС:
проволока Св-02ХI8М2Б-ВИ, аргон
372
ЭП 904-ВИ РДС:
электроды ЦТ-52
390
АрДС:
проволока Св-02Х19Ю3Б-ВИ, аргон
372
15Х25Т РДС:
электроды 3иО-7, ЭА-48М/22, АНВ-9, АН9-10.
АрДС:
проволока Св-07Х25Н 13, аргон
АДС:
проволока Св-07Х25Н13,
флюсы АН-26с, АНФ-14, ОФ-6, АН-16
440
≤0,08
≤0,8 ≤0,8 12,0..14,0 ≤0,025 ≤0,030 ≥6(C+N) Ti
08Х17Т 16,0. 18,0 ≤0,035 0,50. 0,80 Ti
08Х23С2Ю 1,5. 1,8 0,4. 0,7 22,0. 24,0 ≤0,015 ≤0,030 Не регламентируется
04Х14Т3Р1Ф (ЧС-82) 0,02. 0,06 ≤0,6 ≤0,5 13,0. 16,00 0,020 0,025 2,3 . 3,5 Ti, 1,1 . 1,8 V
ЭП 882-ВИ ≤0,015 ≤0,5 16,5. 18,5 1,5. 2,0 ≤0,020 ≤0,025 0,15. 0,35 Nb
ЭП 904-ВИ ≤0,012 ≤0,3 18 0,1 . 0,4 Nb, 2,2 . 3,5 А1
15Х25Т ≤0,08 ≤0,8 ≤0,8 29,0. 27,0 ≤0,025 ≤0,035 0,5 . 0,9 Ti
Внутренние устройства химических аппаратов
08Х17Т 372 17
08Х23С2Ю 490 10 60 Змеевики пиролиза
04Х14Т3Р1Ф 500 320 15 20 10 Стеллажи ядерного топлива,
контейнеры
ЭП 882-ВИ 372 245 22 60 Заменитель Сг – Ni аустенитных сталей
ЭП 904-ВИ 440 323 24 Детали высокотемпературного оборудования
15Х25Т 14 20 Внутренние устройства химических аппаратов

Механические свойства сварных соединений зависят от применяемых сварочных материалов (табл. 4).

При использовании аустенитных сварочных материалов металл шва отличается высокой пластичностью, ударной вязкостью. При сварке однородными с основным металлом сварочными материалами с обычным содержанием примесей внедрения металл шва и сварные соединения отличаются высокой хрупкостью. Лишь в случае низкого содержания примесей в присадочной проволоке при АрДС сталей ЭП 882-ВИ и ЭП 904-ВИ могут быть достигнуты высокие значения пластичности и ударной вязкости у металла шва.

Сварные соединения всех хромистых ферритных сталей коррозионно-устойчивы во многих агрессивных средах. Легирование металла шва ниобием (или титаном) обеспечивает стойкость против межкристаллитной коррозии как в исходном после сварки состоянии, так и после термической обработки.

Таблица 3. Рекомендации по тепловому режиму сварки хромистых ферритных сталей .

Не регламентируется
08Х17Т, 15Х25Т 150. 200
08Х17Т, 15Х25Т (плакирующий слой биметалла) без подогрева
08Х23С2Ю 200 . 250 Не допускается Отжиг при 900 о С
ЭП 882-ВИ, ЭП 904-ВИ без подогрева Не регламентируется

Таблица 4. Способы сварки, сварочные материалы и механические свойства свариых соединеиий хромистых ферритных сталей .

Нержавеющие стали


Нержавеющая сталь, (сложнолегирована сталь) является стойкой против появления ржавчины в атмосферных условиях и коррозии в агрессивных средах. Главный легирующий элемент нержавеющей стали – Cr (содержание 12-20%). Кроме того, нержавеющая сталь содержат элементы, которые сопутствуют железу в его сплавах (С, Si, Mn, S, Р) и элементы, вводимые в сталь для придания ей нужных физико-механических свойств и коррозионной стойкости (Ni, Mn, Ti, Nb, Co, Mo). Чем выше содержание Cr в стали, тем выше ее сопротивление коррозии и жаропрочность; при содержании Cr 12% и более сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, 17% и более – коррозионностойкими и в более агрессивных окислительных и других средах, в частности в азотной кислоте крепостью до 50%. Коррозионная стойкость нерж. стали объясняется тем, что на поверхности контакта хромсодержащего сплава со средой образуется тончайшая защитная пленка окислов либо др. нерастворимых соединений. Немаленькое значение при этом имеют однородность металла, которое соответствует состояние поверхности, отсутствие у стали склонности к межкристаллитной коррозии. В сильных кислотах (соляной, серной – которая образуется в дымоходах, фосфорной, плавиковой и их смесях) высокую коррозионную стойкость показывают сложнолегированные нерж. стали и сплавы с более высоким содержанием Ni с присадками Mo, Cu, Si в разных сочетаниях. При этом для каждых конкретных условий (температура и концентрация среды) выбирается соответствующая марка стали.

По химическому составу нержавеющие стали подразделяются на хромоникелевые, хромистые и хромомарганцевоникелевые (более 100 марок). По структуре хромистые нерж. стали подразделяются на полуферритные, мартенситные и ферритные . Наилучшую стойкость против коррозии имеют хромистые Н. с. мартенситного типа в полированном состоянии. Хромистые нерж. стали находят применение в качестве конструкционного материала для клапанов гидравлических прессов, которые турбины лопаток, арматуры крекинг-установок, режущего инструмента, пружин, предметов быта.

Нержавеющие стали обычно делятся на 3 немаленькие группы, в зависимости от их структуры:
аустенитные стали обычно содержат 16-25% хрома, 6-14% никеля, кое-когда 2-6% молибдена и маленькое число иных элементов. Стали это группы – максимально широко используемые и представляют 60-70% мирового потребления. Область их применения довольно-таки широка.
ферритные стали (кое-когда называемые хромистые стали) содержат по большей части 12-20% хрома. Кое-какие марки могут содержать маленькое число титана и молибдена. Коррозионная стойкость и иные свойства хуже чем у аустенитных сталей, но из-за более низкой стоимости ферритные стали используются для меньше ответственного применения.
мартениститные нержавеющие стали применяются в специальных случаях, когда требуется высокая твердость и прочность. Дальше будут рассматриваться по большей части аустенитные марки. Области применения аустенитных нержавеющих сталей.

Различают аустенитные нерж. стали, которые не склонны к межкристаллитной коррозии, так называемые стабилизированные – с добавками Ti и Nb. Резкое понижение склонности нерж. стали к межкристаллитной коррозии достигается также сокращением содержания углерода (до 0.03%). Стабилизированные аустенитные нерж. стали применяются для изготовления сварной аппаратуры, которая работает в агрессивных средах (при этом после сварки термическая обработка не обязательна). В качестве жаропрочного и жаростойкого материала данные стали используются для изготовления изделий, которые подвергаются воздействию температур 550-800 °С. Стали, которые склоны к межкристаллитной коррозии, после сварки, обычно, подвергаются термической обработке (для деталей, которые сварены роликовой или точечной сваркой, термическая обработка не требуется). Хромомарганцевоникелевые и Хромоникелевые нерж. стали находят широкое применение в промышленности и быту. Для высоконагруженных элементов конструкций, которые работают при повышенных температурах (до 550 °С), применяются так называемые мартенситно-стареющие нерж. стали аустенитно-мартенситного типа, которые обладают значительной прочностью (sb = 1200-1500 Мн/м2, либо 120-150 кгс/мм2), высокой вязкостью и отличной свариваемостью.

В последнее время на рынке дымоотводящих труб и газоходов стали появляться случаи использования нержавеющих сталей не аустенитного, а ферритного класса.

Основные недостатки нержавеющих сталей ферритного класса (AISI 430, 439, 409, аналоги по Российской классификации 08Х17Т, 15Х25Т, 08Х13, 08Х18Т1) по сравнению со сталями аустенитного класса (AISI 304, 321, 316, аналоги по Российской классификации 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 20Х23Н18) следующие:

♦ Неупрочняемые при термообработке.
♦ Ферритные стали склонны к охрупчиванию при длительном использовании в диапазоне температур от 300 до 600.
♦ Вязкость может быть до некоторой степени ограничена при низких температурах и в заготовках крупного сечения (переход пластичность-хрупкость).

ВНИМАНИЕ:
Срок службы дымоходных труб, изготовленных из ферритных нержавеющих сталей, толщиной 0,5 мм от 1 года составляет менее 2-х лет!

ВНИМАНИЕ:
Сварка швов ферритных нержавеющих сталей должна производиться с особой осторожностью.

ВНИМАНИЕ:
Рекомендуемая максимальная температура применения в течение длительного времени (до 10 000 час) до 800°С установлена только для нержавеющих сталей аустенитного класса. Для ферритных нержавеющих сталей данные условия использования категорически запрещены!

ВНИМАНИЕ:
Отличить ферритную сталь от аустенитной можно с помощью магнита – ферриная сталь обладает магнитными свойствами в отличии от аустенитной.

Ферритная фаза

В процессе остывания сталей они проходят этап (фазу) кристаллизации. Ферритная фаза определяет количество мелкодисперсионного дельта феррита. Например, в аустенитных марках типа Е308 или Е308L процент содержания этого элемента колеблется от трёх до десяти процентов.Это количество позволяет предотвратить появление трещин и не допустить так называемое «охрупчивание» металла при высоких температурах.

Строение и свойства

При повышении температуры аустенитные стали превращаются в жидкий раствор с определённым процентным отношением железа и углерода. Если температура раствора превышает линию так называемого ликвидуса (это около 1700 °C),образовавшийся расплав становится статически неустойчивым. Его состояние оценивают по двум составляющим:фазовой и структурной.

Для первой составляющей основным показателем является фаза состояния полученной смеси. Она определяет состояние металла по следующим показателям:

  • раствора углерода в железе;
  • количество различных образований (непосредственно феррит, в том числе высокотемпературный, аустенит, цементит).

Структурная составляющая часть образца определяется как гомогенная или квазигомогенная форма. Общая структура образовавшегося феррита составляет равноосные кристаллы. В трёхмерном пространстве решётка ферритной фазы представляет объёмно-центрированный куба. Эти кристаллы определяют твёрдость феррита и способность углерода в нём растворяться. Опыт показывает, что при температуре равной 727 градусов в феррите растворяется только 0,02% углерода.

Кроме этого к основным свойствам феррита относятся:

  • обладает сильными ферромагнитными свойствами (до температуры 770 °С — точка Кюри);
  • является теплопроводным элементом;
  • хорошим проводником электрического тока;
  • обладает повышенной пластичностью.

К основным недостаткам относятся невысокая прочность и недостаточная твёрдость. Последний показатель зависит от величины образованного зерна и находится в интервале от 65 до 130 НВ.

В зависимости от этапа проходящих превращений ферритная фаза находится в следующих состояниях:

  • как основа кристаллической решётки образовавшегося сплава;
  • второе или избыточное состояние (располагается по границам так называемых перлитных образований);
  • элемент феррито-графитного эвтектоида.

Каждое состояние требует точного определения и выявления возникающих преобразований. От них во многом зависят характеристики конечного продукта.Полное отсутствие ферритного образования или незначительное его содержание проявляется с образованием горячих трещин. Завышенное содержание этого показателя снижает пластичность, ударную вязкость и антикоррозийную стойкость.

Контроль ферритной фазы

Особенность влияния ферритной фазы на образец проявляется при небольших изменениях содержания этого показателя (несколько процентов). Могут существенным образом измениться конечные свойства изготовленной стали. Поэтому практически все образцы подвергаются проверке.

Этот процесс регламентируется ГОСТ Р 53686-2009. В нём приведен порядок, как должен осуществляться контроль содержания ферритной фазы.На основании этого стандарта должна проходить проверка, которая должна определить следующие показатели:

  • содержание ферритной фазы;
  • процент этого показателя;
  • ферритное число.

ГОСТ Р 53686-2009 Определение содержания ферритной фазы в металле сварного шва аустенитных и двухфазных феррито-аустенитных хромоникелевых коррозионностойких сталей

Определение содержания ферритной фазы указывает на её объёмную долю в сталях аустенитного или аустенитно-ферритного класса.

Особенно подробное испытание проводится для сталей в которых в дальнейшем будет применяться сварка. Полученный сварной шов проверяется на прочность и долговечность путём проверки ферритной фазы. Она не должна превышать шести процентов.Пониженный процент ферритной фазы ухудшает механические характеристики.

Для проведения контроля ферритной фазы используют специально отобранные образцы. Они проверяются на специальных приборах определяющих силу отрыва контрольного магнита от готового сварного соединения. На основе нескольких измерений с использованием калибровочной кривой рассчитывают ферритовое число.

Читать еще:  Как правильно паять припоем с канифолью
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector