Стали хромистые. Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Нержавеющие стали – хромистые

Углеродистые и низколегированные стали практически беззащитны против коррозии в атмосфере, в воде и большинстве других сред. Они покрываются пленкой окислов, которая не обладает достаточной плотностью и герметичностью для защиты стали от химического воздействия окружающей среды. Вместе с тем, известно, что некоторые легирующие элементы повышают устойчивость стали против коррозии. К таким элементам в первую очередь относятся хром и никель.

При добавлении к стали хрома менее 12 % ее коррозионная стойкость не повышается: она остается на уровне обыкновенных углеродистых сталей. Однако введение в сталь хрома в количестве более 12 % делает ее стойкой к коррозии в атмосфере и в большинстве других промышленных средах. Стали с содержанием хрома более 12 % называют коррозионностойкими или, как часто их называют, нержавеющими.

Три типа хромистых нержавеющих сталей

Применяют три типа хромистых сталей: с номинальным содержанием хрома 13, 17 и 25-28 %. Состав основных химических элементов хромистых сталей по ГОСТ 5632-72 представлен в таблице 1.

Таблица 1 — Состав основных химических элементов хромистых коррозионностойких сталей по ГОСТ 5632-72

Хромистые стали в зависимости от содержания углерода могут относиться к различным структурным классам: ферритному, мартенситному и смешанному — феррито-мартенситному. Принадлежность к тому или иному классу определяется диаграммой тройной системы железо-углерод-хром.

Стали с номинальным содержанием хрома 17, 25 и 28 % – 12Х17, 08Х17Т, 15Х25Т и 15Х28 – относятся к сталям ферритного класса. Их структурой является феррит и они не имеют фазовых превращений.

У сталей с содержанием хрома 12-14 % все немного сложнее. Они нестабильны по свойствам и небольшие отклонения в химическом составе переводят сталь из одного класса в другой. Так, сталь 08Х13 при минимальном содержании углерода и максимальном хрома является ферритной, а при минимальном содержании хрома имеет гамма-альфа превращение.

Охлаждение сталей 20Х13, 30Х13 и 40Х13 на воздухе приводит к образованию в них мартенсита. Твердость мартенсита повышается с увеличением содержания углерода, а также температуры нагрева под закалку, от которой зависит степень растворения карбидов в аустените.

Термическая обработка хромистых нержавеющих сталей

Термическая обработка хромистых сталей может быть различной в зависимости от преследуемой цели, класса стали и ее химического состава. Обычно применяемые режимы термической обработки хромистых нержавеющих сталей представлены в таблице 2

Таблица 2 — Типичные режимы термической обработки хромистых нержавеющих сталей и их механические свойства

Стали типа Х13

Стали с 13 % хрома — 08Х13, 12Х13, 20Х13, 30Х13 и 40Х13 — являются наиболее распространенными и дешевыми нержавеющими сталями. Их применяют и для кухонной утвари, и в технике. Стали с низким содержанием углерода 08Х13 и 12Х13 имеют высокую пластичность и из них штампуют различные детали. Стали 20Х13, 30Х13 и 40Х13 имеют высокую твердость и повышенную прочность — из них изготавливают детали повышенной прочности и износоустойчивости при высокой коррозионной стойкости. Из них изготавливают различный инструмент, в том числе, хирургический, а также подшипники, пружины и другие детали для работы в активной коррозионной среде.

Стали типа Х17

Стали с 17 % — 12Х17, 08Х17Т и 14Х17Н2 — хрома обладают более высокой коррозионной стойкостью. Благодаря более высокому содержанию хрома эти стали применяют и как жаростойкие (окалиностойкие) при рабочих температурах до 900 °С.

Стали типа Х25-Х28

Стали 15Х25Т и 15Х28 применяют для деталей печей, например, муфелей и чехлов термопар, для работы при температурах от 1050 до 1150 °С.

Проблемы ферритных нержавеющих сталей

Большим недостатком нержавеющих сталей ферритного класса является их склонность к крупнозернистости при перегреве, которая не устраняется термической обработкой — эти стали не имеют фазовых превращений. Крупнозернистость создает повышенную хрупкость стали с переходом порога хладноломкости в область положительных температур.

Источник: Гуляев А.П. Металловедение,

steel-guide.ru

Конструкционные легированные стали

маркируют при помощи цифр и буквенных аббревиатур (напр. 15Х, 10Г2СД, 20Х2Н4А и т.д.). Двузначное цифровое сочетание в начале марки отображает среднее содержание С в сотых долях %. Большой буквой русского алфавита обозначается название легирующего элемента, в частности: Б – (Nb), Н – (Ni), Ф – (V), В – (W), М – (Mo), Х – (Cr), Г – (Mn), П – (P), Ц – (Zr), Д – (Cu), Р –(B), Ч – редкозем, Е – (Se), С – (Si), Ю – (Al), К – (Co), Т – (Ti), А – (N) только в середине обозначения.

Цифровые значения после буквенной аббревиатуры указывает на процентное содержание легирующего элемента. Если же цифры отсутствуют, то это значит, что концентрация легирующего элемента – ≤ 1,5 %.

Основной объем легированных конструкционных сталей выплавляют в категории качественных (напр. 30ХГС).

Если в конце названия марки расположена буква «А», это значит, что данная сталь причисляется к категории высококачественных легированных сталей (напр. 30ХГСА).

Наличие буквы «А» в середине марки (напр. 16Г2АФ), говорит о том, что данная сталь была также подвергнута легированию азотом.

Буква «Ш» после черточки в конце названия марки свидетельствует о ее принадлежности к категории особовысококачественных легированных сталей (напр. 30ХГС-Ш, 30ХГСА-Ш).

Если конструкционная легированная сталь является литейной, в конце обозначения марки добавляется буква «Л» (напр. 15ГЛ, 40ХНЛ и т.д.).

Конструкционные легированные хромистые стали (0,6…1,6 % Cr), характеризуются повышенными пределами прочности, твердости и пластичности в сочетании с высокой хладостойкостью. Наличие хрома способствует также снижению относительного удлинения. Так, предел прочности обычной стали 40 составляет 580 МПа, текучести – 340 МПа, показатель относительного удлинения – 19 %. В хромистой же стали марки 40Х значения аналогичных показателей изменяются, соответственно, до 1000 МПа, 800 МПа и 13 %. Такие стали незаменимы в производстве валов, зубчатых колес, толкателей, червячных передач, метизов и другой промышленной продукции.

Конструкционные стали легированные хромом

Хромистые нержавеющие стали

Поиск Лекций
Содержание хрома в них должно быть не менее 12 %. При меньшем его содержании сталь не способна сопротивляться коррозии, т.к. ее электродный потенциал становится отрицательным. Наибольшую коррозионную стойкость сталь достигает после соответствующих термической (закалка + высокий отпуск)и механической (шлифование и полирование) обработок.

Сталь обладает лучшей стойкостью против коррозии только при условии, что все содержание хрома в стали приходится на долю твердого раствора. В этом случае он образует на поверхности плотную защитную окисную пленку Сr2Oз.

Эти стали должны содержать малый процент углерода, так как увеличение процента углерода приводит к образованию карбидов, уменьшающих количество хрома в твердом растворе и соответственно понижает коррозионную стойкость.

Наиболее распространенные марки нержавеющих хромистых сталей:

* 12Х13 –сталь мартенситного класса,закалка от 1000-1100о в масле и отпуска (700-750о) и полировки.

Это сталь устойчива в слабоагрессивных средах (вода, пар), применяется для деталей с повышенной пластичностью ( клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода) σв =600-660Мпа δ = 16-20%

* 20Х13

* 30Х13-карбюраторные иглы

* 40Х13 – сталь также мартенситного класса, применяется после закалки от 1000-1050о и отпуска (180-200о) и шлифования и полирования. Это хирургический инструмент, бытовой режущий инструмент, шарикоподшипники, работающие в агрессивных средах. 52-55НРСэ.

* 12Х17 –более коррозионно-стойка ( кислоты и др. среды), ферритного класса.

* 15Х28 применяется для химического и пищевого оборудования. Однако она не пригодна для изготовления сварных конструкций.

* При нагреве происходит обеднение периферийной зоны зерен хромом, что приводит к межкристаллитной коррозии. Это наиболее опасный вид коррозионного разрушения по границам аустенитных зерен. Для предотвращения его в сталь вводят титан. Он связывает углерод и исключает образование карбидов хрома.

* 08Х17Т – для сварных конструкций.

Хромо-никелевые нержавеющие стали

Они содержат большое количество хрома и никеля, мало углерода и относятся к аустенитному классу. Кроме аустенита в них находятся карбиды хрома.

* 12Х18Н9- для получения аустенитной структуры ее закаливают в воде от 1100-1150ос, при этом достигается высокая коррозионная стойкость при сравнительно малой прочности. Для повышения ее сталь подвергают холодной пластической деформации (наклепу) и применяют в виде холоднокатанного листа ленты. 17Х18Н9

Так же как и сталь ферритного класса она вследствие обеднения зерен хромом (выделяются карбиды хрома) склонна к межкристаллитной коррозии. Для ее предотвращения сталь дополнительно легируют титаном или уменьшают процент хрома.

Например,12Х18Н9Т или 04Х18Н9-для изготовления химической аппаратуры

Большим достоинством хромо-никелевых сталей аустенитного класса является их хорошая технологичность в отношении ОМД и сварки.

* 12Х18Н10Т – используется в криогенной технике для транспортировки и хранения жидких газов, резервуаров, топливных баков. Но эти стали очень дороги , поэтому дефицитный никель может быть заменен марганцем : 10Х14Г14Н4Т

* 08Х22Н6Т

* 12Х21Н5Т – это стали аустенито-ферритного класса, более прочны, чем аустенитные

* 09Х15Н8Ю – аустенито-мартенситного класса, высокая коррозионная стойкость + хорошие механические свойства + хорошая свариваемость

Высоколегированные кислотостойкие стали

06ХН28МДЮ – кислотостойкая сталь

Для более тяжелых условий применяют сплавы никеля и меди – монель,

Никеля и хрома – инконель

Никеля и молибдена — хастеллой

ЖАРОСТОЙКИЕ СТАЛИ

При высоких температурах сплавы вступают во взаимодействие с окружающей газовой средой. Что вызывает газовую коррозию (окисление) и разрушение металла.

Для изготовления конструкций, работающих в условиях повышенных температур (400-900°) применяют специальные жаростойкие стали.

Под жаростойкостью или окалиностойкостью -принято понимать способность материала противостоять коррозионному разрушению под действием воздуха и др. газов при высоких температурах.

Жаростойкость принято характеризовать температурой начала интенсивного окалинообразования, когда на поверхности стали образуется сначала тонкая пленка окислов, которая с течением времени увеличивается и образуется окалина.

Если окисная пленка пористая – окисление происходит интенсивно

Если – плотная – окисление замедляется или даже совершенно прекращается.

Для получения плотной (защитной) окисной пленки сталь легируют хромом, кремнием или алюминием.

Степень жаростойкости зависит от количества легирующих элементов.

* 15Х5хрома 5% — жаростойкость до 700°12Х17 -хрома 17% — до 900°

* 15Х28 -хрома 28% до 1100-1150°

Чем выше содержание хрома – тем выше жаростойкость.

Важно: Что жаростойкость, столь существенно зависящая от состава,не зависит от структуры сплава.

Так, жаростойкость ферритных сталей (чисто хромистых) и аустенитных ( хромо-никелевых) практически одинакова.

* Например,12Х17 и 12Х18Н9 –жаростойкость их 900°

* Еще большей жаростойкостью обладают сплавы на никелевой основе с хромом и алюминием. ХН70Ю

poisk-ru.ru

Какую функцию выполняют легирующие элементы в коррозионностойких марках?

Основные элементы, присутствующие в составе нержавейки:

Хром. Повышает устойчивость к различным типам коррозии, твердость, прочность. Незначительно снижает пластичность.
Никель. Повышает стойкость к коррозии, прочностные характеристики, пластичность, прокаливаемость.
Марганец. При содержании более 1% увеличивает твердость, износостойкость, стойкость к резким механическим нагрузкам.
Титан. Повышает прочность, обрабатываемость, коррозионную стойкость, измельчает зерно.
Ниобий. Улучшает устойчивость к коррозии сварных швов, повышает способность контактировать с кислыми средами.

Хромистые стали

Темы: Сварка стали.

Хромистые стали не являются дефицитными в отношении легирования материалами и находят широкое применение для изготовления различного рода техники, работающей при высоких давлении и температуре в условиях воздействия агрессивных сред.

Легирование хромом не только обеспечивает коррозионную стойкость сталей в окислительных средах, но и определяет их структуру, механические свойства, жаропрочность, технологические свойства. Образуя с железом непрерывный ряд твердых растворов при концентрациях до 12 %, хром затем способствует замыканию γ-области, что является основной причиной формирования в хромистых сталях различной структуры и многообразия их свойств.

Другие страницы по теме

Хромистые стали

В соответствии с диаграммой Fe — Cr (рис. 1) γ-область ограничена справа двумя линиями, замыкающими гетерогенный участок

α(δ) + γ.

Хром сильно влияет на положение критических точек, отмечающих α→γ-превращение. Вначале увеличение содержания хрома при водит к понижению точки А3. При концентрациях до 8 % хром относится к элементам, способствующим устойчивости аустенита и расширению его температурной области. Большие концентрации хрома повышают точку А3. У сплавов с α→γ-превращением легирование хромом значительно снижает также критическую скорость охлаждения. В результате этого при низком содержании углерода у хромистых сталей возможно формирование однофазной мартенситной структуры. Наглядным примером этого является формирование мартенсита в структуре стали Х9М при охлаждении от 800оC даже с весьма низкой (~1oС/с) скоростью.

Рисунок 1. Диаграмма состояния сплавов Fe — Сr.

Рис. 2. Влияние углерода на замыкание γ-области у сплавов Fe — Сr.

В безуглеродистых сплавах γ-область замыкается при 11 … 12 % Сr. При более высоком содержании хрома аустенит встречается только в сплавах с высоким содержанием углерода (рис. 2). При содержании -12 % Сr у низкоуглеродистых сталей после охлаждения наряду с мартенситом в структуре обнаруживается некоторое количество ферритной составляющей.

При >12 % Сг все безуглеродистые сплавы являются ферритными.

Хром эффективно повышает коррозионную стойкость сталей при концентрациях >12 %. Поэтому менее легированные хромистые стали применяют в основном как конструкционный материал для высоконагруженного энергетического и нефтехимического оборудования. Из сталей с ≥13 % Сг изготовляют оборудование для работы в агрессивных жидких и газовых средах (морской воде, кислотах, продуктах сгорания топлива и т.п.). Обладая высокой коррозионной стойкостью, высоколегированные хромистые стали ферритного класса не пригодны для оборудования, работающего в условиях высокотемпературной ползучести. Это связано с низкой жаропрочностью, обусловленной ферритной структурой высокохромистых сталей.

Совместное легирование хромом и никелем способствует получению в сталях однородных и гетерофазных структур, формированию наряду с мартенситом и ферритом также аустенитной составляющей, количество которой зависит от концентрации указанных выше элементов. Структура хромистых сталей, дополнительно легированных никелем, может быть оценена с помощью диаграммы Шеффлера (см. на странице Аустенитные стали рисунок 1 ). Эта диаграмма позволяет также рассчитать влияние на структуру других легирующих элементов.

В соответствии с ГОСТ 5632-72 высоколегированные стали подразделяются на группы: коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные.

В зависимости от структуры хромистые стали могут быть отнесены к различным классам:

мартенситному, мартенситно-ферритному, ферритному, аустенитно-мартенситному и аустенитно-ферритному

< Мартенситные стали
Свойства углеродистой стали >

weldzone.info

Список литературы

Медовар Л.Б. Современные валки прокатных станов. Требования, материалы и спо-собы производства / Л.Б. Медовар, А.К. Цыкуленко, В.Е. Шевченко // Проблемы СЭМ.-2001.-№ 1.- С. 38-48.
Толстов И.А. Повышение работоспособности инструмента горячего деформирова-ния / И.А. Толстов, А.В. Пряхин, В.А. Николаев. -М.: Металлургия, 1990.- 143 с.
Формування зносостійких структур хромістих сталей і чавунів / В.І. Тихонович, В.П. Гаврилюк, В.В. Тихонович, А.Н. Гриначевський // Металознавство та обробка металів.- 2003.- № 3.- С. 16-23.
Особенности структуры перспективных материалов для валков горячей прокатки / В.В. Пашинский, А.Д. Рябцев, В.В. Горбатенко, Е.Г. Пашинская // Сталь.- 2003.- № 5.- С. 73-75.
Грабовский В.Я. Аустенитные штамповые стали и сплавы для горячего деформирования металлов / В.Я. Грабовский, В.И. Канюка // МиТОМ.- 2001.- № 10.- С. 31-34.
Пашинский В.В. Структура и свойства высокоуглеродистой инструментальной ста-ли с повышенной устойчивостью переохлажденного аустенита / В.В. Пашинский, В.В. Горбатенко // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сборник научных трудов. Вып.26, ч. 2.- Днепропетровск: РИА «Днепр – VAL».- 2004.- С. 90-95.
Артингер И. Инструментальные стали и их термическая обработка / И. Артингер ; пер. с венгер.- М.: Металлургия, 1982.- 312 с.

Рецензент: к.т.н., проф. Н.Т. Егоров

← Особенности технологии кремниевых основ для получения поликристаллического кремния
Технология нанесения износостойких покрытий нитрида хрома на чеканочные инструменты с помощью магнетронного распыления →

Хромистая сталь — марка — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Хромистая сталь — марка

Cтраница 1

Хромистые стали марок 0X13; ОХ17Т и Х25Т более дешевые, однако они плохо свариваются и применение их для аппаратов, подлежащих контролю Госгор-технадзора, не допускается. [2]

Хромистые стали марок Х5, 1X13, 2X13, 3X13 и ЭИ496 широко применяются в аппаратах для переработки высокосернистых нефтей: Х5 для изготовления труб теплообменного и конденса-ционно-холодильного оборудования; Х5М — для изготовления печных труб, поковок, печных двойников, фланцев и другого оборудования, работающего при температурах порядка 600 — 630 С. Хромоникелевые стали марок ОХ18Н9, 1Х18Н9, 1Х18Н10Т и ЭИ496 отличаются жаропрочностью, жаростойкостью и высоким сопротивлением коррозии во многих агрессивных средах. [3]

Хромистые стали марок СХ6М, СХ6, ЭСХ8, Х5М, Х5МФ, 1X13 и др. с содержанием хрома от 4 до 14 % относятся к мартенситному классу. Стали Х28, 1Х17Ю5 и др. с содержанием хрома от 18 до 30 % относятся к ферритному классу. Эти стали хорошо сопротивляются окислению при высоких, температурах. [4]

Хромистые стали марки Х25 и Х28 не корродируют в азотной кислоте даже при температуре кипения. Только очень крепкая ( дымящая) азотная кнспота разрушает сталь этих марок. [6]

Хромистая сталь марки Х5М применяется как коррозионностой-кая и жаропрочная ( до 650) сталь в нефтеобрабатывающей промышленности ( трубы, крекинг-установки) и в котлотурбостроении для деталей, работающих при большом давлении и повышенной температуре. Сильхром марки Х12ЮС может найти применение как материал для цементационных ящиков. [7]

Хромистые стали марок Х6СМ, 4Х9С2, Х5М, Х5МФ, 1X13 ( ЭЖ-1) и др. с содержание хрома 4 — 14 % относятся к мартенситному классу. [8]

Хромистая сталь марки 9Х отличается от инструментальной углеродистой стали наличием присадки хрома. Сталь 9Х обеспечивает минимальные деформации при закалке и применяется преимущественно для изготовления гаечных и машинных метчиков. [9]

Хромистые стали марок 1X13 и 2X13 сваривают проволоками Св — 10Х13 или Св — 06Х14 под флюсами АН-26, ФЦЛ-2, АНФ-5 и др. Можно также применять керамический флюс ХНК-66. Металл толщиной до 10 мм сваривают без предварительного подогрева. При больших толщинах применяют предварительный и сопутствующий подогрев до 250 — 300 С. После сварки производят отпуск при 680 — 700 С. [10]

Хромистые стали марок 0X13, 1X13, 2X13 и 3X13 стойки в атмосферных условиях и в малоагрессивных растворах; при повышении содержания углерода закаливаются, отличаются повышенной прочностью, жаростойки до т-ры 750 С. Хромистые стали марок Х17 и ОХ17Т стойки в окисляющих к-тах ( напр. [11]

Хромистая сталь марок ЗОХ-50Х широко применяется в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности. Так, из стали марок ЗОХ и 35Х изготовляют шпильки и болты фланцевых соединений установок нефтеперерабатывающих заводов, где температура среды не выше 450 С при открытых фланцах и 400 С — при изолированных. Сталь марки 38ХА применяется для изготовления деталей турбобуров, корпусов, ниппелей, переводников, валов. [12]

Хромистая сталь марок X ( ШХ15) ( табл. 30) после закалки в масле получает твердость Rc 62 — ь64, которая сохраняется при отпуске до 170, поэтому эту сталь применяют для измерительного инструмента, сверл и разверток. Вместе с высокой твердостью эта сталь обладает малой деформацией при закалке. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Хромистая сталь — это… Что такое Хромистая сталь?

Хром, подобно углероду, обладает свойством значительно повышать твердость стали и увеличивать предел ее упругости. Влияние это обнаруживается уже при содержании хрома в 1 %; с наибольшей же интенсивностью оно проявляется при содержании хрома в 2 — 2 ½ %. При испытании на разрыв образцов из закаленной X. стали они оказывают иногда сопротивление до 140 кг на кв. мм, притом при большем удлинении, чем обыкновенные стальные образцы с тем же содержанием углерода. Имея в не закаленном состоянии излом, ничем не отличающийся от излома обыкновенной углеродистой стали, X. сталь принимает после закалки излом чрезвычайно тонкозернистый с шелковистым блеском. Самый закал проникает в ее массу более глубоко, чем в обыкновенной стали. В обработке X. сталь весьма тверда, так что не может быть употребляема на изготовление изделий, требующих обработки режущими инструментами. Зато резцы, изготовленные из нее, отличаются необычайной стойкостью и могут резать самые твердые металлы. Однако же при большом содержании хрома кромки резцов из X. стали легко выкрашиваются; поэтому содержание хрома в инструментальной стали редко доводят свыше 1,5 %. Ощутительный недостаток X. стали составляет ее полная неспособность свариваться, объясняющаяся тем, что окись хрома весьма тугоплавка. В малых дозах примесь хрома повышает крепость железа, не вызывая его хрупкости, почему хром подмешивается нередко даже к обыкновенному литому железу, назначаемому для строительных работ. Изделия из X. стали нуждаются в тщательном отжиге, который приводит предел упругости, повышенный закалкой, к нормальной его величине. На образование усадочных раковин примесь хрома влияния не оказывает. — Нагревание X. стали при ее обработке должно производиться с особой осмотрительностью, так как она гораздо сильнее, чем обыкновенная углеродистая сталь, склонна пережигаться, а в пережженном состоянии принимает грубозернистый излом и делается весьма хрупкой. Присаживание X. железа к расплавленной ванне в мартеновской печи, в которой металл открыт действию кислорода воздуха, крайне трудно, так как хром жадно соединяется с кислородом. Поэтому лучшие сорта X. стали изготовляются способом тигельной плавки, в герметически замкнутых тиглях. Первые опыты над X. сталью сделаны были в 1875 г. французским заводом в Unieux (Loire), a с 1877 г. завод этот стал производить X. сталь уже в фабричных размерах. Вообще и по настоящее время главным производителем X. стали для всей Европы является Франция. Применение X. стали довольно разнообразно. Из нее выделываются: артиллерийские снаряды, блиндажные листы, пружины и т. п. Главное же ее применение состоит в выделке из нее всевозможных режущих инструментов. Металлургические заводы изготовляют обыкновенно три разновидности X. инструментальной стали: 1) очень твердую, 2) твердую и 3) вязкую. Из первой разновидности изготовляются резцы для обработки закаленного чугуна, закаленных снарядов, ожесточившихся от трения о рельсы колесных бандажей, твердых горных пород и т. п. Такие резцы калятся без отпуска или с отпуском не далее соломенно-желтого цвета. Они не должны подвергаться ударам, иначе легко выкрашиваются. Вторая разновидность X. стали употребляется на выделку обыкновенных резцов токарных, строгальных, сверлильных и проч., применяемых в нормальном обиходе механических заводов. Наконец, третья ее разновидность идет на выделку таких инструментов, которые должны испытывать сильные удары и сотрясения, как то: зубил, дыропробивных пуансонов, штамп, котельных подбоек и т. п. Она превосходно закаливается и в закаленном виде, при большой твердости, отличается и большой вязкостью, почему резцы из нее выстаивают без заправки весьма долго. — В последнее время, однако же, начали высказываться мнения относительно преувеличенности влияния на сталь, приписываемого хрому. Такое мнение высказал, между прочим, и проф. Ледебур, основываясь на опытах Гове, который, испытав 12 образцов X. стали, нашел, что 6 из них оказали абсолютную крепость, не большую по сравнению с обыкновенной сталью; 3 образца оказали крепость даже низшую и лишь 3 остальные оказались несколько крепче обыкновенных стальных с тем же содержанием углерода. Продажная стоимость X. стали значительно выше, нежели обыкновенной.

В. С. Кнаббе. Δ.

dic.academic.ru

Как расшифровать маркировку

Маркировка нержавеющих сталей, правила формирования которой оговариваются положениями нормативных документов, несет в себе следующую информацию:

число, стоящее на первом месте, указывает на количественное содержание в составе сплава такого химического элемента, как углерод (например, в стали марки 08Х17 углерод содержится в количестве 0,08%, а в 40Х13 – 0,4%);
после букв в маркировке, каждая из которых обозначает соответствующий химический элемент (Х – хром, Н – никель, М – марганец), проставляются цифры, указывающие на его содержание в целых процентах.

Пример расшифровки обозначения нержавеющей стали

В целом, если говорить о правилах маркировки стальных сплавов, относящихся к категории нержавеющих, они практически ничем не отличаются от тех, которые приняты для обозначения сталей любого другого типа.

хромистая сталь — это… Что такое хромистая сталь?

хромистая сталь
ua\ \ хромиста сталь

en\ \ chromium steel

de\ \ Chromstahl, chromlegierter Stahl

fr\ \ \ acier au chrome

Терминологический словарь «Металлы». — Москва-Запорожье: Мотор-Сич. 2005.

хромирование

хромовая бронза

Смотреть что такое «хромистая сталь» в других словарях:

ХРОМИСТАЯ СТАЛЬ — (Chrome steel) сталь, в состав которой входит хром (2 5 %). X. С. имеет большую твердость, а с повышенным содержанием хрома (12 15 %) обладает высоким сопротивлением разъеданию кислотами. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное… … Морской словарь
хромистая сталь — chrominis plienas statusas T sritis chemija apibrėžtis Fe lydinys, turintis 0,70–1,65% Cr ir 0,15–1,10% C. atitikmenys: angl. chromium steel rus. хромистая сталь … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Хромистая сталь — Хром, подобно углероду, обладает свойством значительно повышать твердость стали и увеличивать предел ее упругости. Влияние это обнаруживается уже при содержании хрома в 1 %; с наибольшей же интенсивностью оно проявляется при содержании хрома в 2… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Сталь — У этого термина существуют и другие значения, см. Сталь (значения). Сталь Фазы железоуглеродистых сплавов Феррит (твердый раствор внедрения C в α железе с объемно центрированной кубической решеткой) Аустенит (твердый раствор внедрения C в γ… … Википедия
Сталь ее виды — см. Сырцовая (пудлинговая, сварочная) сталь, Литая сталь, Классификация железных продуктов, Закаливание, Цементация, Микроструктура стали, Плиты броневые, Булат, Вальцы прокатные. О некоторых специальных видах стали, кроме того, см. Никель,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Сталь, ее виды — см. Сырцовая (пудлинговая, сварочная) сталь, Литая сталь, Классификация железных продуктов, Закаливание, Цементация, Микроструктура стали, Плиты броневые, Булат, Вальцы прокатные. О некоторых специальных видах стали, кроме того, см. Никель,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Сталь химический анализ* — Способы химического анализа для С., чугуна и железа почти совершенно одинаковы; поэтому здесь укажем приемы анализа вообще различных сортов железа, а не специально одной С. Анализы железа принадлежат к наиболее трудным, вследствие большего… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Сталь, химический анализ — Способы химического анализа для С., чугуна и железа почти совершенно одинаковы; поэтому здесь укажем приемы анализа вообще различных сортов железа, а не специально одной С. Анализы железа принадлежат к наиболее трудным, вследствие большего… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ — сталь, устойчивая к коррозии в возд. атмосфере, мор. и реч. воде, а также в нек рых агрессивных средах. Наиболее распространены хромоникелевая (18% хрома и 9% никеля) и хромистая (13 27% хрома) стали, часто с добавкой др. элементов, например… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Коррозионно-стойкая сталь — сталь, устойчивая к коррозии в воздушной атмосфере, морской и речной воде, а также в некоторых агрессивных средах при разных температураx. Наиболее распространены хромоникелевая (18% Сr, 9% Ni) и хромистая (13 27% Сr) стали, часто с добавкой… … Энциклопедический словарь по металлургии
КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ — сталь, устойчивая к коррозии в воздушной атмосфе, морской и речной воде, а также в некоторых агрессивных средах при разных температурах. Наиболее распространены хромоникелевая (18% Cr, 9% Ni) и хромистая (13 27% Cr) стали, часто с добавкой других … Металлургический словарь

metals_ru_uk.academic.ru

Физические свойства и механические характеристики металла хром и его соединений

Хром – не конструкционный материал, но используется довольно широко за счет того, что обладает превосходными антикоррозийными свойствами. Хромирование защищает любой другой сплав от ржавчины. Кроме того, легирование сталей хромом придает им такую же стойкость к коррозии, которая свойственна и самому металлу.

Итак, давайте обсудим сегодня, каковы технические и окислительные характеристики материала хром, основные амфотерные, восстановительные свойства и получение металла также будут затронуты. А еще мы узнаем, каково влияние хрома на свойства стали.

Хром – металл 4 периода 6 группы побочной подгруппы. Атомный номер 24, атомная масса – 51, 996. Это твердый металл серебристо-голубоватого цвета. В чистом виде отличается ковкостью и вязкостью, но малейшие примеси азота или углерода придают ему хрупкость и твердость.

Хром часто относят к черным металлам за счет цвета его основного минерала – хромистого железняка. А вот свое название – от греческого «цвет», «краска», он получил благодаря своим соединениям: соли и оксиды металла с разной степенью окисления окрашены во все цвета радуги.

В нормальных условиях хром инертен и не взаимодействует с кислородом, азотом или водой.
На воздухе он сразу же пассивируется – покрывается тонкой оксидной пленкой, которая полностью перекрывает кислороду доступ к металлу. По той же причине вещество не взаимодействует с серной и азотной кислотой.
При нагревании металл становится активным и вступает в реакции с водой, кислородом, кислотами и щелочами.

Для него характерна объемно-центрированная кубическая решетка. Фазовые переходы отсутствуют. При температуре в 1830 С возможен переход к гранецентрированной решетке.

Однако у хрома есть одна интересная аномалия.

При температуре в 37 С некоторые физические свойства металла резко меняются: изменяется электросопротивление, коэффициент линейного расширения, падает до минимума модуль упругости и повышается внутреннее трение.

Связано это с прохождением точки Нееля: при этой температуре вещество меняет свои антиферромагнитные свойства на парамагнитные, что представляет собой переход первого уровня и означает резкое увеличение объема.

Химические свойства хрома и его соединений описаны в этом видео:

Физические характеристики металла зависят от примесей до такой степени, что сложным оказалось установить даже температуру плавления.

Согласно современным измерениям температура плавления считается величина в 1907 С. Металл относится к тугоплавким веществам.
Температура кипения равна 2671 С.

Ниже будет дана общая характеристика физических и магнитных свойств металла хром.

Общие свойства и характеристики хрома

Физические особенности

Хром относится к наиболее устойчивым из всех тугоплавких металлов.

Плотность в нормальных условиях составляет 7200 кг/куб. м, это меньше чем у железа.
Твердость по шкале Мооса составляет 5, по шкале Бринелля 7–9 Мн/м2. Хром является самым твердым металлом из известных, уступает только урану, иридию, вольфраму и бериллию.
Модуль упругости при 20 С составляет 294 ГПа. Это довольно умеренный показатель.

Благодаря строению – объемно-центрированная решетка, хром обладает такой характеристикой, как температура хрупко-вязкого периода.

Вот только когда речь идет об этом металле, эта величина оказывается сильно зависящей от степени чистоты и колеблется от -50 до +350 С.

На практике раскристаллизированный хром никакой пластичностью не обладает, но после мягкого отжига и формовки становится ковким.

Прочность металла также растет при холодной обработке. Легирующие добавки тоже заметно усиливают это качество.

Далее представлена краткая характеристика теплофизических свойств хрома.

Теплофизические характеристики

Как правило, тугоплавкие металлы имеют высокий уровень теплопроводности и, соответственно, низкий коэффициент теплового расширения. Однако хром заметно отличается по своим качествам.

В точке Нееля коэффициент теплового расширения совершает резкий скачок, а затем с увеличением температуры продолжает заметно расти. При 29 С (до скачка) величина коэффициента составляет 6.2 · 10-6 м/(м•K).

Теплопроводность подчиняется этой же закономерности: в точке Нееля она падает, хотя и не столь резко и уменьшается с возрастанием температуры.

В нормальных условиях теплопроводность вещества равна 93.7 Вт/(м•K).
Удельная теплоемкость в тех же условиях – 0.45 Дж/(г•K).

Электрические свойства

Несмотря на нетипичное «поведение» теплопроводности хром является одним из лучших проводников тока, уступая по этому параметру только серебру, меди и золоту.

При нормальной температуре электропроводность металла составит 7.9 · 106 1/(Ом•м).
Удельное электрическое сопротивление – 0.127 (Ом•мм2)/м.

До точки Нееля – 38 С, вещество является антиферромагнетиком, то есть, под действием магнитного поля и при его отсутствии никаких магнитных свойств не проявляется. Выше 38 С хром становится парамагнетиком: проявляет магнитные свойства под действием внешнего магнитного поля.

В природе хром встречается только в связанном виде, поэтому попадание чистого хрома в организм человека исключено. Однако известно, что металлическая пыль раздражает ткани легких, через кожу не усваивается. Сам металл не токсичен, но о его соединениях этого сказать нельзя.

Трехвалентный хром оказывается в окружающей среде при добыче хромовой руды и ее переработке. Однако в организм человека может попасть и в составе пищевой добавки – пиколината хрома, используемой в программах по уменьшению веса. Как микроэлемент трехвалентный металл участвует в синтезе глюкозы и необходим. Избыток его, судя по исследованиям, определенной опасности не представляет, поскольку не всасывается стенками кишечника. Однако в организме он может накапливаться.
Соединения шестивалентного хрома токсичны более чем в 100–1000 раз. Попасть в организм он может при производстве хроматов, при хромировании предметов, при некоторых сварочных работах. Соединения шестивалентного элемента являются сильными окислителями. Попадая в ЖКТ, они вызывают кровотечение желудка и кишечника, возможно с прободением кишечника. Через кожу вещества почти не всасываются, но оказывают сильное разъедающее действие – возможны ожоги, воспаления, появление язв.

Такое же действие соединение производит и на дыхательную систему, но учитывая большую чувствительность слизистой, здесь картина более разрушительна.

Хром – обязательный легирующий элемент при получении нержавеющих и жаропрочных сталей. Его способность противостоять коррозии и передавать это качество сплавам остается самым востребованным качеством металла.

Химические свойства соединений хрома и его окислительно-восстановительные свойства рассмотрены в этом видео: