Высоколегированные стали и сплавы приме­няют в промышленности для изготовления изделий, имею­щих высокую стойкость к атмосферной и газовой корро­зии, кислотостойкость, окалиностойкость и жаропроч­ность.

В соответствии с ГОСТ 5632—72 стали и сплавы в за­висимости от основных свойств делятся на следующие груп­пы:

1) коррозионно-стойкие стали и сплавы, к которым от­носятся стали, обладающие стойкостью против электро­химической и химической коррозии (атмосферной, поч­венной, щелочной, кислотной, межкристаллитной кор­розии и др.);

2) жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, к которым относятся стали и сплавы, обладающие стой­костью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах выше 550 °С, работаю­щие в пспагруженном или слабо нагруженном состоянии;

3) жаропрочные стали "и сплавы, работающие в нагру­женном состоянии при высоких температурах.

Химический состав некоторых высоколегированных сталей и их подразделение по видам структуры приведены в табл. 43. В зависимости от структуры стали подразде­лю

ляют на следующие классы: мартенситные — стали с ос­новной структурой мартенсита; мартенситно-ферритные — стали, содержащие в структуре кроме мартенсита не менее 10 % феррита; ферритные — стали со структурой феррита (без La у превращений); аустенитно-мартенситные — стали со структурой аустенита и мартенсита; аустенитно - ферритные — стали со структурой аустенита и феррита (феррита более 10 %); аустенитные — стали, имеющие структуру аустенита.

Влияние легированных элементов на структуру свар­ных швов может быть установлено по диаграмме Шеф­флера (см. рис. 67). Эту же диаграмму можно использовать для ориентировочного определения структуры стали. Высоколегированные стали и сплавы нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства благодаря ряду ценных свойств: достаточной длительной прочности и сопротивлению ползучести, стабильности, физическим, химическим и механическим характеристикам при длительном воздействии высоких температур и нагру­зок, повышенной жаростойкости и коррозионной стойкости.

Сварка хромистых сталей

По диаграмме состояния сплавов железо— хром (рис. 139) видно, что увеличение содержания хрома в стали способствует сужению аустенитной у-об - ласти и расширению фер­ритной «-области. При содержании хрома более 13 % у-область не сущест­вует, и прк всех темпера­турах сплав сохраняет структуру a-области, т. е. феррита. Но если в сплав будут введены элементы, расширяющие у-область, т. е. аустенитообразова - тели, то сплав сможет со­хранить структуру ферри­та только при большем содержании хрома.

На рис. 140 приведена диаграмма, характеризующая влияние углерода на у-область, из которой следует, что при содержании углерода 0,15 % потребуется 18 % хрома, чтобы получить однофазную ферритную структуру,

3U

а для получения такой структуры при содержании угле­рода 0,4 % потребуется более 29 % хрома. Хромистые стали (обычно 10,5—12 % Сг) при их дополнительном легировании молибденом, вольфрамом, ниобием, вана­дием, а иногда и никелем обладают повышенным сопро­тивлением ползучести при работе под напряжением при повышенных температурах, их используют как жаро­прочные применительно к температурам эксплуатации до 600 °С.

Средне - и высоколегированные хромистые стали (до 12—13 % Сг и С 0,05 — 0,06 %), имеющие область

аустенита при высоких температурах, после ох­лаждения даже с уме­ренными скоростями при комнатной темпе­ратуре приобретают мартенситную струк­туру.

При большом содер­жании хрома (более 16 % при 0,06 % С) сталь в процессе нагре­ва целиком не перехо­дит в состояние аустенита, а частично остается в ферритной фазе. Охлаждение стали приведет к получению мартенсит­но-ферритной структуры. При этом увеличение содержа­ния хрома в стали (при С = const) способствует относи­тельному увеличению ферритной составляющей в струк­туре.

Таким образом, стали, содержащие около 0,05—0,06 % углерода и 12—13 % хрома, относятся к мартенситному классу, а содержащие 13—16 % Сг— к мартенситно-фер­ритному и больше 16 % Сг — к ферритному классу. При большем содержании углерода соответственно граничные значения по хрому смещаются в область его большей кон­центрации.