• Статья

Аустенитная сталь и особенности работы с ней

Аустенитная стальБлестящие, не подверженные коррозии изделия из стали бывают с покрытием из хрома, молибдена, вольфрама и легированные, в сплаве которых содержатся необходимые для придания прочности, устойчивости к коррозии и перепадам температур добавки таких элементов, как:

  • кобальт;
  • алюминий;
  • титан;
  • медь;
  • марганец;
  • никель;
  • хром;
  • ванадий;
  • молибден;
  • кремний.

В зависимости от назначения стали в ней могут содержаться и другие вещества, улучшающие ее технические характеристики и придающие ее блеск и гладкость поверхности.

Соответствие стального изделия из нержавейки проверяется при температуре, равной 20° C. Немецким институтом стандартизации создана система, по которой аустенитные стали делятся на категории. А2 и А3 – это категории хромоникелевых сталей, А4 и А5 – категории, к которым относятся хромистая никелевая и молибденовая стали. Удельный вес этих сталей одинаков. Несмотря на это, выдерживаемая предметом из стали нагрузка повышается с повышением цифры категории. Процент деформации повышается при нагревании. Механические повреждения могут произойти лишь при сильной, направленной силе удара или с применением специального оборудования – пресса или трубогиба.

В холодном состоянии сталь очень устойчива к растяжению и прочим видам деформации. У нее высокий коэффициент сопротивляемости. При нагреве этот коэффициент снижается вдвое, независимо от категории стали, он практически равен.

Учитывая то, что температура плавления аустенитных сталей происходит при температуре 1800° C, стоит отметить, что и закалка ее происходит при нагреве до 850° C. Аустенизация происходит при нагреве свыше 1000° C. Упругость ее при сильном нагреве меняется незначительно. Показатели проверяются при температурах в 300°, 400° и 500° C.

При сборке металлических ограждений, создании составных металлических изделий применяются 2 вида сварки. Несмотря на то, что сталь имеет хорошие и отличные характеристики сваривания, необходимо с пониманием дела подойти к выбору между дуговой и газосваркой, потому что в процессе сварки металл прилегающих к сварному шву участков, изменяет свою структуру, что сказывается на внешнем виде и подверженности металла. При непрерывном нагревании окалина появится при температуре чуть выше 900° C, при периодическом нагревании во избежание ее проявления нагрев необходимо уменьшить на 100° C.

Технология сварки аустенитных сталей

Плавится нержавеющая аустенитная сталь при температуре почти в 2000° C. Но, несмотря на это, низкое содержание в ее составе углерода дает превосходные показатели свариваемости. Температуры сварочных аппаратов не так высоки, чтобы в процессе сварки образовалась окалина. Неприятных запахов при нагреве нержавеющей стали тоже не ощущается. Чтобы избежать коробления и межкристаллической коррозии, применяются методы быстрой сварки.

Неправильно выбранный процесс сварки и режим охлаждения могут привести к нежелательным последствиям. При сварке нагревается не только зона сваривания, но и прилегающие к ней участки металла. Их температура может достигать 700° C. При такой температуре хром разлагается, что при медленном охлаждении приведет к выпадению его карбидов. Аустенитность структуры стали на участках выпадения карбидов будет нарушенной, что повлечет за собой снижение всех технических характеристик и плачевно скажется на внешнем виде готовой металлоконструкции.

Окисление хрома может сопровождаться тугоплавким новообразованием. Чаще всего оксид хрома остается внутри шва. Температура его плавления на 100-200° C выше, чем у самой нержавеющей стали. Низкая теплопроводность стали при высоком коэффициенте линейного расширения создает напряженность в околошовной зоне. Малая интенсивность газосварочного оборудования, когда нагрев металла происходит постепенно ведет к тому, что площадь нагрева увеличивается. Это способствует незначительному, медленному охлаждению металла, вызывающему выпадение продуктов окисления хрома. При сваривании полой трубы продукты окисления будут проявляться внутри нее за местом сварного шва (при условии свободного доступа воздуха в полость трубы).

Применение дуговой сварки для нержавейки более целесообразно, так как при этом процессе шов получается более ровным, соединение – надежным, а сталь сохраняет свои начальные технические характеристики.

Газовая сварка оправдана при скреплении деталей малой толщины, не превышающей 2 мм. Процесс сварки схож по температурному режиму и интенсивности пламени с тем, что применяется для углеродистых сталей. Присадочным материалом для сварки является проволока с тем же составом, что и сама нержавейка. Если в ней содержатся титан или ниобий, то это снизит выпадение карбидов хрома.

Яндекс.Метрик