» » Исследования стали 0Х18Г8Н2Т
26.10.2015

Установленное выше оптимальное содержание основных легирующих элементов двухфазной хромомарганцевоникелевой стали: хрома —18%, марганца ~8%, никеля ~2%, углерода ≤0,08%, титана ~0,5% (условное обозначение стали — 0Х18Г8Н2Т) обеспечивает двухфазность при высоких температурах и наилучший комплекс механических и коррозионных свойств при соотношении фаз, близком к 1:1.
В отличие от распространенной двухфазной стали марки Х21Н5Т (ЭИ-811) и ее низкоуглеродистой модификации 0Х21Н5Т (ЭП-53) предлагаемый состав стали выгодно отличается более низким содержанием никеля (2 вместо 5%). Тем не менее, для широкого внедрения этой стали в химическую промышленность необходимо проведение комплекса исследований, в том числе и лазерная резка на заказ для изучения свойств и структуры стали при изменении содержания элементов в узких пределах (в пределах предполагаемого марочного состава).
Одним из основных недостатков двухфазных сталей ферритоаустенитного класса является их повышенная чувствительность к изменению свойств при незначительном изменении соотношения аустенито- и ферритообразующих элементов. Колебания в содержании элементов даже в пределах марочного состава отражаются на соотношении α- и γ-фаз, следовательно, и на свойствах. Так, обычно пределы по содержанию основных легирующих элементов нержавеющих сталей (хрома, никеля) составляют 1,5—2%, марганца — 1%, титана — 0,3% и т. д.
В пределах предполагаемого марочного состава двухфазных сталей содержание ферритообразующих элементов (хрома, кремния, титана) на верхнем пределе ведет к увеличению содержания a-фазы, и свойства такой стали при высоких температурах приближаются к свойствам ферритных нержавеющих сталей (типа 0Х17Т). Наоборот, содержание аустенитообразующих элементов (углерода, никеля, марганца) на верхнем пределе ведет к увеличению γ-фазы.
В работе был исследован фазовый состав и свойства стали 0Х18Г8Н2Т при крайних содержаниях основных компонентов — хрома, марганца и никеля (при постоянном содержании титана и углерода).
Исследования стали 0Х18Г8Н2Т

В табл. 4 представлен химический состав стали 0Х18Г8Н2Т двух плавок: одной — с содержанием ферритообразующих элементов на нижнем, а аустенитообразующих — на верхнем пределе (плавка А), и второй — с обратным соотношением этих элементов (плавка Ф). Содержание углерода, кремния и титана в этих плавках отличается незначительно.
Соответственно изменению соотношения феррито-и аустенитообразующих элементов меняется и соотношение α- и γ-фаз.
Изменение химического состава в пределах марочного ведет к изменению соотношения фаз при одной температуре на 30%. Повышение температуры закалки с 1000 до 1200°С увеличивает количество a-фазы на 25% (см. табл. 4).
Поскольку для экспериментов были взяты крайние составы, то изменение свойств и структуры в зависимости от изменения разных факторов (состава, температуры и др.) на приведенных ниже графиках представлены в виде заштрихованных областей, ограниченных кривыми со светлыми точками — для более аустенитной плавки А, с черными точками — для более ферритной плавки Ф. Свойства промежуточных составов будут характеризоваться значениями, лежащими внутри заштрихованных областей.
Структура и свойства сталей с различным соотношением феррито- и аустенитообразующих элементов изучали после закалки с 1000°C (оптимальной) и 1200°С, а также последующего отпуска при 400, 500, 600, 700, 800°С различной продолжительности ( мин, 2, 50 100 и 500 ч).