Особенности жаропрочных сплавов на кобальтовой основе
§ Температура плавления у сплавов на кобальтовой основе — более высокая. По этой причине повышены характеристики длительной прочности. Эти жаропрочные сплавы могут работать при более высоких температурах, по сравнению со сплавами на основе никеля и железа
§ Высокое содержание хрома повышает сопротивление горячей коррозии
§ Сплавы характеризуются повышенным сопротивлением термической усталости и имеют хорошую свариваемость.
| Коррозионностойкие стали и сплавы |
| Стойкость стали и сплавов этого класса против электрохимической и химическое коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др. определяется в первую очередь их составом. Однако большое влияние на служебные свойства стали и сплавов оказывает также термическая обработка, сварка, горячая пластическая деформация, качество поверхности металла и другие факторы. В зависимости от основной структуры, полученной при охлаждении на воздухе после высокотемпературного нагрева, эти стали и сплавы подразделяют на следующие классы: 1. мартенситный – 20Х13, 30Х13, 40Х13, 25Х13Н2, 20Х17Н2, 95Х18, 09Х16Н4Б; 2. мартенситно-ферритный – 12Х13, 14Х17Н2; 3. ферритный – 08Х13, 12Х17, 08Х17Т, 15Х25Т, 15Х28; 4. аустенитно-мартенситные - 07Х16Н6, 09Х16Н6, 20Х13Н4Г9, 08Х17Н5М3 и др.; 5. аустенитно-ферритный – 08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т, 08Х21Н6М2Т и др.; 6. аустенитный – 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 06Х18Н11, 10Х17Н13М2Т, 03Х17Н14М2. Кооррозионностойкие (нержавеющие) стали в соответствии с ГОСТами поставляют в виде следующего сортамента: ГСОТ 7350-66 – сталь толстолистовая высоколигированная, кислотостойкая, и окалиностойкая; ГОСТ 5582-61 – сталь тонколистовая коррозионностойкая и жаростойкая; ГОСТ 9940-72 – трубы бесшовные горячекатаный из коррозионостойкой стали; ГОСТ 9941-72 – трубы бесшовные холоднокатаные, холоднотянутые из коррозионностойкой стали; ГОСТ 2176-67 – отливки из высоколигированной стали со специальными свойствами. |
НЕМАГНИТНАЯ СТАЛЬ
Немагнитная сталь и чугун. В качестве заменителей бронзы, латуни и других цветных сплавов в электромашиностроении применяют немагнитную сталь и чугун, имеющие аустенйтную структуру. Такая структура получается за счет высокого содержания марганца и никеля, расширяющих у-область на диаграммах состояния сплавов этих сталей с железом. Например, никелевая немагнитная сталь Н25, содержащая 22 - 25 % Ni, получает аустенйтную структуру после закалки в масле при 920 - 940 С. Она допускает обработку режущим инструментом, хорошо сопротивляется коррозии, но цена ее высока вследствие присутствия 22 - 25 % Ni. Эта сталь наиболее распространена, однако, обрабатываемость ее хуже, чем немагнитной никелевой стали. Аустенитная марганцовистая сталь не поддается обработке резанием, так как ее аустенит под действием режущего инструмента переходит в мартенсит с высокой твердостью, что препятствует ее применению.
Немагнитные стали и сплавы являются заменителями цветных металлов в электромашиностроении. Наибольшее применение имеют сталь марки Н25, содержащая 22 - 25 % №, и марки 55Н9Г9, содержащая 9 % Ni и 8 - 10 % Мп. Немагнитную сталь применяют в приборах, где ферромагнитные материалы могут повлиять на точность показаний.
Немагнитные стали и сплавы являются заменителями цветных металлов в электромашиностроении.
Немагнитные стали применяют при изготовлении установок, рассчитанных на высокие механические нагрузки. Немагнитной является сталь ЭИ269, содержащая 18 5 - 21 5 % Ni, и сталь 55Г9Н9ХЗ, содержащая 7 5 - 9 5 % Ni и 7 5 - 9 5 % Мп. Указанные стали используют для изготовления деталей электрических машин и аппаратов, а также компасных корпусов.
Немагнитные стали и чугуны. Бронзы, латуни, алюминиевые и другие сплавы цветных металлов немагнитны.
Немагнитная сталь применяется в приборах, где ферромагнитные материалы могут повлиять на точность показаний.
Немагнитные стали и сплавы применяют в электромашиностроении. Сталь с особыми тепловыми свойствами применяется в тех приборах, где должно быть весьма незначительное тепловое расширение.
Немагнитная сталь и чугун. В качестве заменителей бронзы, латуни и других цветных сплавов в электромашиностроении применяют немагнитную сталь и чугун, имеющие аустенитную структуру. Такая структура получается за счет высокого содержания марганца и никеля, расширяющих 7-область на диаграммах состояния сплавов этих сталей с железом. Она удовлетворг-тельно обрабатывается режущим инструментом, хорошо сопротивляется коррозии, но стоимость ее высока вследствие большого содержания никеля. Эта сталь наиболее распространена, однако обрабатываемость ее несколько хуже, чем немагнитной никелевой стали. Марганцовистая аустенитная сталь очень плохо поддается обработке режущим инструментом, что препятствует ее применению.
Немагнитные стали и сплавы являются заменителями цветных металлов в электромашиностроении. Наибольшее использование имеет сталь марки Н25, содержащая 22 - 25 % №, и марки 55Н9Г9, содержащая 9 % Ni и 8 - 10 % Мп. Немагнитная сталь применяется в приборах, где ферромагнитные материалы могут повлиять на точность показаний.
Немагнитные стали и сплавы являются заменителями цветных металлов в электромашиностроении.
Немагнитные стали и сплавы ( парамагнитные) применяют в приборостроении в тех случаях, когда ферромагнитные материалы нельзя применять, так как они влияют на точность показания приборов. В качестве немагнитных материалов применяют стали и чугуны с аустенитной структурой. Аустенитные немагнитные стали содержат углерод, никель, хром, марганец и иногда другие элементы. Эта сталь после быстрого охлаждения в воде с 600 С становится полностью немагнитной. Недостатки стали: пониженная теплопроводность, обрабатываемость резанием, высокая стоимость Более низкую стоимость имеют аустенитные никельмарганцевые стали Н12ХГ, 55Г9Н9, ЭИ269 ( 4 - 5 5 % Мп, 18 5 - 21 5 Ni) и др. Они обладают более высокими механическими свойствами и более устойчивы в условиях нагрева, хорошо деформируются в нагретом состоянии, а после нормализации или закалки и в холодном состоянии.
Немагнитные стали и сплавы ( парамагнитные) применяют в приборостроении в тех случаях, когда ферромагнитные материалы нельзя применять, так как они влияют на точность показания приборов. В качестве немагнитных материалов применяют стали и чугуны с аустенитной структурой. Аустенйтные немагнитные стали содержат углерод, никель, хром, марганец и иногда другие элементы. Эта сталь после быстрого охлаждения в воде с 600 С становится полностью немагнитной. Недостатки стали: пониженная теплопроводность, обрабатываемость резанием, высокая стоимость Более низ - кую стоимость имеют аустенитные никельмарганцевые стали Н12ХГ, 55Г9Н9, ЭИ269 ( 4 - 5 5 % Мп, 18 5 - 21 5 Ni) и др. Они обладают более высокими механическими свойствами и более устойчивы в условиях нагрева, хорошо деформируются в нагретом состоянии, а после нормализации или закалки и в холодном состоянии.
Немагнитные стали применяют для изготовления деталей магнитных и других специальных приборов.
Немагнитные стали применяют для изготовления деталей магнитных п других специальных приборов.
Немагнитные стали применяют при изготовлении установок, рассчитанных на высокие механические нагрузки. Немагнитной является сталь ЭИ269, содержащая 18 5 - 21 5 % Ni, и сталь 55Г9Н9ХЗ, содержащая 7 5 - 9 5 % Ni и 7 5 - 9 5 % Мп. Указанные стали используют для изготовления деталей электрических машин и аппаратов, а также компасных корпусов.
Немагнитные стали марок 12X18Н9, 55Г5Н20, 45Г17ЮЗ, 55Г9Н9 заменяют дорогостоящие цветные металлы в точных приборах, когда магнитность материала может повлиять на точность показаний.
Немагнитную сталь применяют в приборах, где ферромагнитные материалы могут повлиять на точность показаний.
Из немагнитных сталей чаще других применяется сталь марки Н9Г9, содержащая 0 50 % углерода. Легирующие элементы - никель и марганец - придают большую устойчивость зернам аустенита, и поэтому структура немагнитных сталей даже при комнатной температуре состоит только из зерен аустенита.
Схемы индукторов для нагрева под пайку цилиндрических деталей. Труба из немагнитной стали приварена к фланцу 10, изготовленному из того же материала.
Бандажи из немагнитной стали ( каппы) проходят после предва рительной механической обработки закалку с температуры 1080 - 1100 в проточной воде, отпуск при температуре 440 - 450 с медленным охлаждением для снятия напряжений и холодный наклеп.
Схемы индукторов для нагрева под пайку цилиндрических деталей. Труба из немагнитной стали приварена к фланцу 10, изготовленному из того же материала.
Для транспортирования листовой немагнитной стали целесообразно применение вакуумных грузоподъемных приспособлений с присосками. Металлические присоски имеют кольцевой герметизирующий борт из жаростойкой резины или пластмассы ( неопрена) и закрепляются на траверсе, которая навешивается на крюк мостового крана. Создание вакуума внутри чашек присосок достигается эжектированием или откачиванием воздуха. При эжектировании создается разрежение ( 0 7 - 0 85) бар при давлении эжектирующего воздуха 3 15 бар. Работа вакуумных грузоподъемных приспособлений автоматизирована.
К анализу колебании станины. [ IMAGE ] Кривые С / ( а. Обыкновенно берут немагнитную сталь 5К 2.5 х 2.5 - 6.25 см 1 или 2 2x2.2 4.8 см2; ок доп 21OU кг / см - или латчнь Х 3 2 X 3 2 10 2 см2; ак.
Особое распространение получили немагнитные стали и чугуны, а также сплавы меди и алюминия, реже применяются полимерные материалы, часто недостаточно прочные ц теплостойкие. Цветные сплавы хорошо обрабатываются резанием и давлением, обладают достаточной коррозионной стойкостью, но их механич. Из-за низкого электросопротивления у них велики потери мощности на вихревые токи. Бронзы относительно дороги и дефицитны. Латуни нередко магнитны из-за примеси железа. В машиностроении, приборо - и анпаратострое-пии применяются немагнитные стали н чугуны с аустенитной структурой, достаточно прочные, нержавеющие при большом содержании Ni или присадке 14 - 18 % Сг. Аустеннтная структура и парамагнетизм стали и чугуна достигаются введением Ni и Ми порознь или вместе. При нормальных темп - pax эксплуатации полученный аустенит весьма устойчив. При длит, нагревах выше 500 - 600 аустенит распадается в связи с карбидизацией, облегчающей Y - - превращение при интенсивном охлаждении и деформировании. Ее недостатками являются: повышение магнитной проницаемости при отрицат. Такие стали обладают часто более стойким аустенитом.
Особое распространение получили немагнитные стали и чугуны, а также сплавы меди и алюминия, реже применяются полимерные материалы, часто недостаточно прочные и теплостойкие. Цветные сплавы хорошо обрабатываются резанием и давлением, обладают достаточной коррозионной стойкостью, но их механич. Из-за низкого электросопротивления у них велики потери мощности на вихревые токи. Бронзы относительно дороги и дефицитны. Латуни нередко магнитны из-за примеси железа. В машиностроении, приборо - и аппаратострое-нии применяются немагнитные стали н чугуны с аустенитной структурой, достаточно прочные, нержавеющие при большом содержании Ni или присадке 14 - 18 % Сг. Аустенитная структура и парамагнетизм стали и чугуна достигаются введением Ni и Мп порознь или вместе. При нормальных темп - pax эксплуатации полученный аустенит весьма устойчив. При длит, нагревах выше 500 - 600 аустенит распадается в связи с карбидизацией, облегчающей у - OS-превращение при интенсивном охлаждении и деформировании. Ее недостатками являются: повышение магнитной проницаемости при отрицат. Такие стали обладают часто более стойким аустенитом.
Термобиметалл инвар - немагнитная сталь обладает высокими показателями прочности и упругости.
Симметричные ( а и несимметричные ( б снирочные электроды.
Электроды изготавливаются из немагнитной стали или латуни. Необходимое для сварки давление ( 50 - 100) - 10 Па подается на электроды от гидравлического пресса.
Цилиндро-конический кожух дуговой сталеплавильной печи. Днище выполняют из немагнитной стали для установки под печью электромагнитного перемешивающего устройства.
Целесообразна разработка стареющих немагнитных сталей с ГПУ решеткой, упрочняемых старением и фазовым наклепом в результате у е превращений. Развитие металловедения высокопрочных аустенитных сталей требует решения проблемы глубокого поверхностного упрочнения аустенитных сплавов.
Труба датчика из немагнитной стали Х18Н10Т представляет собой участок трубопровода.
Конструкция изолирован а - со стягиваемыми изолированными. Каркас изготовляется из немагнитной стали и, как уже было показано выше, должен быть значительно удален от индуктора во избежание больших потерь энергии и недопустимого нагрева конструктивных элементов каркаса. Увеличение каркаса в свою очередь приводит к увеличению кожуха печи и, естественно, ее габаритов.
Ротаметр для измерения расхода агрессивных сред. Конус изготовлен из немагнитной стали и соединен через прокладки из фторопласта-4 с нижним / и верхним 3 фланцами корпуса. По намоточным данным она аналогична катушкам других ротаметров, но отличается от них своими размерами.
Ротаметр для измерения расхода агрессивных сред. Конус изготовлен из немагнитной стали и соединен через прокладки из фто-ропласта-4 с нижним 1 и верхним 3 фланцами корпуса.
График дл.| Схема расположения дросселя для устранения токов шунтирования при сварке колец. Для колец из немагнитных сталей внешняя индуктивность тоже может не учитываться, так как хотя ц 1, активное сопротивление таких материалов весьма велико.
Основным путем удешевления немагнитной стали является частичная замена никеля марганцем.
Шток изготовлен из немагнитной стали. Внутри него помещен стержень 18, нижняя часть которого изготовлена также из немагнитного материала, а верхняя часть 14 из мягкой стали. Последняя приводится в движение от электродвигателя 9 через червячную передачу. Стержень передвигается вслед за электромагнитом и двигает находящуюся внутри цилиндра мешалку 7, которая перемешивает газожидко-стную смесь.
У безникелевых стареющих немагнитных сталей типа Х13Г18, легированных азотом, ванадием и кремнием в количестве 0 3; 1 и 2 % соответственно, возможно увеличение предела текучести Сод 2200 2640 МПа при использовании нескольких механизмов упрочнения.
Так как стоимость немагнитной стали велика ( она значительно превышает стоимость трансформаторной стали), то в некоторых случаях может оказаться выгодным применить наружные магнитопроводы и изготовить каркас из простой сортовой стали. Применение для этой цели электромагнитных экранов из меди нерационально из-за дефицитности меди, хотя конструктивно печи с такими экранами более компактны и просты, чем печи с магнитопроводами, несмотря на некоторое усложнение крепления индуктора. Следует также отметить, что при наличии электромагнитных экранов несколько увеличиваются потери в индукторе, так как при этом увеличивается напряженность магнитного поля вне индуктора ( между индуктором и экраном), что вызовет выделение энергии на наружной поверхности индуктора. Добавочные потери в индукторе весьма малы.
Экранирование корпуса печи. Так как стоимость немагнитной стали ве-2 лика ( она значительно превышает стоимость трансформаторной стали), то во многих случаях может оказаться выгодным применить наружные магнитопроводы и изготовить каркас из простой сортовой стали. Применение для этой цели электромагнитных экранов из меди нерационально из-за дефицитности меди, лучше применять алюминиевые экраны. Печи с такими экранами более компактны и просты, чем печи с магнито-проводами.
Разработанная авторами работы [8] немагнитная сталь этого класса 9Г28Ю9МВБ в закаленном состоянии является аустенитной, ферритообразующее действие алюминия компенсируется аустенитообразующим влиянием марганца и углерода. Сталь хорошо деформируется в горячем и холодном состоянии, обладает хорошей свариваемостью.
Во вторую группу входят немагнитные стали и немагнитный чугун.
Наряду с аустенитной структурой немагнитная сталь должна иметь высокое удельное сопротивление и определенный уровень механических и технологических свойств Чисто аустенитная марганцевая сталь практически не обрабатывает ся режущими инструментами, а чисто никелевая - дорога и дефицитна. Поэтому прибегают к никелемарганцевым сталям ( с заменой 1 % никеля на 0 5 % марганца) или к марганцевым сталям и чугу нам с добавкой элементов, повышающих обрабатываемость и вяз кость: хрома, вольфрама, меди, алюминия.
Раньше наиболее распространенной являлась немагнитная сталь Н24Х2, содержащая 25 % Ni и 2 - 3 % Сг для повышения предела текучести ( габл.
Для направляющих элементов применяются немагнитная сталь марки Х18Н9Т, бронзовые сплавы марок БрОФ10 - 1, БрКМц, а также простые низкоуглеродистые стали с последующим покрытием слоем износоустойчивого хрома, титановые сплавы марок ВТ-5, ВТ-6 и износоустойчивые пластмассы: полиамид 68 и фторопласт ФТ-4. Рабочие поверхности роликов для придания износоустойчивости хромируются ( с последующей шлифовкой) или эматали-руются.
Обнаружено явление локального намагничивания немагнитной стали 20Х23Н18 в процессе эксплуатации в условиях печи пиролиза. Показано, что намагниченные участки являются местами возникновения трещин. Этот эффект использован для раннего диагностирования возникающих трещин.
Конструкция ротора турбогенератора.| Пазы ротора турбогенератора. Клинья делаются как из немагнитной стали / так и из немагнитных сплавов.
Магнитная система со звездообразным машитом.| Магнитная система с призматическим магнитом. Междуполюсные участки выполняются из немагнитной стали.
Как изменяются магнитные свойства немагнитных сталей при сложном нагружении.