12.02.2018

Охрупчивание ферритных нержавеющих сталей при температуре 475 °C


Железохромистые стали, содержащие от 15 до 70 % хрома, могут сильно охрупчиваться при нагреве в интервале температур от 425 до 550 °C (от 800 до 1020 °F). Металлургический аспект такого охрупчивания в указанном диапазоне температуры до сих пор противоречив. Доминирующая теория связывает возникновение хрупкости с образованием когерентных выделений при температуре ниже 550 °C (1020 °F) вследствие существования промежутка смешивания на диаграмме Fe-Cr. Было установлено, что сплав, состаренный при температуре ниже 550 °C (1020 °F), образует феррит, богатый хромом (альфа-прим-фаза), и феррит, богатый железом (альфа-фаза), а также, что альфа-прим-фаза не магнитна, имеет кристаллическую решетку объемно-центрированный куб и содержит хрома от 61 до 83 %.

Скорость и степень охрупчивания зависят от содержания хрома, при высоком его содержании стали охрупчиваются за значительно более короткое время и при более высокой температуре. При низком содержании хрома ферритные нержавеющие стали, таких марок как 405 и 409, не склонны к охрупчиванию при температуре 475 °C. Требуется выдержка, по крайней мере, в 100 часов, чтобы произошло охрупчивание в низко- и среднехромистых сталях. Высокохромистые стали и сплавы могут показать потерю пластических свойств и ударной вязкости за более короткое время. Добавки в сталь легирующих элементов — молибдена, ниобия и титана — дают тенденцию к ускорению этого вида охрупчивания. Влияние таких и других легирующих элементов и примесей представлено в табл. 5.3.
Холодная обработка способствует образованию выделений альфа-прим-фазы и таким образом ускоряет возникновение охрупчивания. Охрупчивание при температуре 475 °C также сильно снижает коррозионную стойкость, возможно, благодаря селективным коррозионным атакам на феррит, обогащенный железом. Охрупчивание может быть устранено, а механические свойства и коррозионная стойкость восстановлены до исходного уровня при нагреве в диапазоне температуры от 550 до 600 °C (от 1020 до 1110 °F) в течение короткого времени. Излишняя выдержка при такой температуре может привести к охрупчиванию за счет образования сигма-фазы, как описано далее.





Яндекс.Метрика