Visokolegirani čelik: opis, tehnologija zavarivanja, označavanje i karakteristike

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

U našem vremenu, prilično je teško precijeniti značaj metalurških proizvoda, koji se široko koriste u industriji, građevinarstvu, proizvodnji kućnog pribora, predmeta za domaćinstvo. No, posebnu pažnju zaslužuju legirani čelici bez kojih veliki broj industrija (mašinerska, petrohemijska, energetska, prehrambena, proizvodnja specijalnih konstrukcija, čija je osnovna namjena rad u agresivnim uvjetima) ne bi mogli obavljati svoje osnovne funkcije.

Postavlja se prirodno pitanje: šta je legirani čelik, njegove legure? Koja je klasifikacija legirajućih elemenata? Koje su glavne karakteristike i svojstva visokolegiranog čelika? Pokušat ćemo odgovoriti na ova i neka druga pitanja što potpunije u našem članku.

Šta je legirani čelik?

Hajde da prvo saznamo koji je to metal. legiranačelik – Legura gvožđa i ugljenika, koja sadrži posebne elemente koji utiču na glavna mehanička ili fizička svojstva finalnog proizvoda metalurške industrije. Elementi koji se dodaju glavnom sastavu legure nazivaju se legirajući elementi. Hrom, nikal, vanadijum, mangan, bakar su njihova glavna grupa.

Vrste čelika

Postoji klasifikacija legirajućih elemenata na osnovu njihovog procenta u leguri:

• Visoko legirani čelik – 10-50%.
• Srednje legirana – 2, 5-10%.
• Niskolegirani – do 2,5%.

Vrste: visokolegirani čelici, legure

Razmotrimo još jednu zanimljivu stvar. Visokolegirani čelik i njegove legure također imaju klasifikaciju. Svaki od sljedećih tipova je primjenjiv pod određenim uslovima:

• Čelici otporni na toplinu ili toplinu.
• Otporan na koroziju.

Na osnovu procenta legirajućeg elementa razlikuju se sljedeće vrste:

• Krommangan čelik.
• Chrome-nickel.
• Chrome.

Upotreba visokolegiranih čelika

Gdje se koristi ovaj metal? Visokolegirani čelici i njihove legure sastavni su dijelovi u proizvodnji različitih proizvoda. Sljedeće industrije ne mogu bez njih:

• Chemical.
• Naftna industrija.
• Inženjering.
• Izgradnja.
• Proizvodnja konstrukcija čija je osnovna namena rad u agresivnim uslovima (visoke temperature, padovi).

Dodavanje legirajućih elemenata omogućava postizanje određenih mehaničkih svojstava. Stoga se visokolegirani čelik koristi kao komponenta otporna na hladnoću. Posebno često se ovaj metal nalazi u mašinstvu. Najpopularniji su visokolegirani austenitni čelici, u kojima legirana komponenta zauzima oko 55%, a ostatak je željezo, hrom (oko 18%), nikal (8%). Legirajuće komponente sličnog sastava određuju dalju namjenu proizvedenih proizvoda.

Upotreba nerđajućeg čelika

High legirani čelici otporni na koroziju koriste se u plinskom okruženju ili alkalnoj kiselini. Njihova karakteristična razlika je smanjeni sadržaj ugljika - otprilike 0,12%. Daljnje legiranje i termička obrada omogućavaju dobijanje posebne legure koja može izdržati agresivne uslove okruženja gasa ili tečnog metala.

Upotreba čelika koji sadrži volfram ili molibden na nivou od 7% i bor omogućava rad na temperaturama do 1100 stepeni. Volfram i molibden su elementi koji su učvršćivači. Silicij ili aluminij se dodaju kao legirajući elementi kako bi se povećala otpornost na kamenac proizvedenih proizvoda. Takvi dizajni se mogu koristiti kao grijaći elementi ili pećnice.

Glavne karakteristike metala

Visoko legirani čelik imasvojstva i karakteristike koje omogućavaju širu upotrebu proizvedenih proizvoda. Takvi čelici imaju sljedeće karakteristike:

• Snaga (postignuta termičkom obradom).
• Otpornost na koroziju.
• Otpornost na procese deformacije.
• Plastičnost (u poređenju sa ugljeničnim čelikom, duktilnost je višestruko veća).
• Nemagnetni (čelici koji se koriste u mašinstvu).
• Elastičnost.
• Hardened.
• Zavarljivost.

Usled činjenice da je formula legure drugačija, svojstva su različita. Struktura se lako mijenja zbog termičke obrade i legirajućih komponenti. Tako možete dobiti nekretnine koje su propisane uslovima projekta. Na primjer, visokolegirani čelik sa 18% hroma može sadržavati nikl, što omogućava postizanje otpornosti na koroziju i hladnokrtost.

Zavarivanje visokolegiranih čelika omogućava dobijanje proizvoda koji se mogu koristiti u svim klimatskim uslovima. Dakle, metoda pečatnog zavarivanja omogućava upotrebu finalnog proizvoda na kritično niskim temperaturama - do minus 253 stepena Celzijusa. Specijalni tretman sa silicijumom omogućava dobijanje ferosilida koji mogu da rade u jakim kiselinama (azotnoj, fosfornoj i drugim).

Visoko legirani čelik je tvrd, visoke habanje. Dakle, materijali otporni na kiseline su - C15 i C17, a povećavaju se hrom, vanadijum i manganOtpornost na habanje legure.

Vrste visokolegiranih čelika prema termičkim svojstvima

Na osnovu termičkih karakteristika, postoji sljedeća klasifikacija:

• Platinit (EN42) - koristi se za proizvodnju elektroda koje se koriste u žaruljama sa žarnom niti. To je zato što je koeficijent ekspanzije isti kao kod stakla.
• Elinvar (H8N36) - idealan za opruge za satove i mjerne instrumente. To je zato što je modul elastičnosti konstantan i ne pada na temperaturama od -50 do +100 stepeni Celzijusa.
• Invar (I36) - koristi se za proizvodnju etalona, kalibracionih elemenata, pošto je koeficijent ekspanzije nula.

Zanimljivo svojstvo korozivnog čelika (samo visokolegirani nerđajući čelik) je magnetizam. Stoga se razlikuju nemagnetne i magnetne vrste takvih metala. Prve se dijele na meke i magnetne podvrste, dok druge sadrže kob alt, hrom.

GOST: visokolegirani čelici

Zahtjevi za tako jake metale i legure otporne na toplinu regulirani su posebnim standardima, odnosno GOST 5632-72.

Visoko legirani čelik

Sljedeći razredi čelika su najpopularniji i najpoznatiji:

• Ferritic: 15X28, 12X17, 08X18T1, 15X25T, 08X18Tch, 10X13SYU.
• Austenitno-martenzitno: 07X16H6, 08X17H5M3, 08X17H6T, 09X17H7Yu1.
• Austenitno-feritno: 08X21H6M2T, 08X22H6T, 08X20H14C2, 20X23H13, 12X21H5T, 03X22H6M2.
• Martenzit-feritni: 12X13, 18X12VMBFR, 14X17H2, 15X12VNMF.
• AUTENITNYE: 05h18n10t, 45h22nmv2M, 10h14nm2t, 03h16n10m2b, 12h18n12m2b, 12h18n12, 03h16n15m3b, 20h23n18, 10h11n20t2r, 12h18n9t, 12h18n9, 20h25n20s2.

Upotreba legiranih čelika:

• 40X13, 30X13 - koristi se za igle karburatora, transportne opruge, hirurške instrumente.
• 12X17 je visokolegirani čelik koji se koristi za izradu kuhinjskog pribora ili predmeta za domaćinstvo.
• 20X13, 12X13, 08X13 - koristi se za izradu elemenata hidrauličnih instalacija, konstrukcija koje rade u blago agresivnim uslovima.
• 95X18 - koristi se za proizvodnju kugličnih ležajeva visoke tvrdoće.