Стали и сплавы с особыми свойствами

Деление сталей и сплавов с особыми свойствами на группы (классы) приводят с учетом превалирующих свойств. Химический состав, свойства регламентированы соответствующими стандартами для каждой группы, и они указываются в технической документации при обозначении материала.

В зависимости от основных свойств высоколегированные стали и сплавы по ГОСТ 5632-72 подразделяются на группы:

1. коррозионно-стойкие (нержавеющие);

2. жаростойкие (окалиностойкие);

3. жаропрочные.

В зависимости от структуры стали и сплавы делят на классы:

• мартенситный (1) – 40Х13, 20Х13Н2 (группа I); 15Х5М (группа III) и др;

• мартенситно – ферритный (2) 12Х13 (группы I-III);

• ферритный (3) – 12Х7, 08Х17Т (группы I-III);

• аустенитно – мартенситный (4);

• аустенитно – ферритный (5)

• аустенитный (6), и другие.

Примеры обозначения в технической документации:

Сталь 20Х13 ГОСТ 5632-82 – сталь высоколегированная марки 20Х13 (коррозионно-стойкая и жаропрочная), среднее содержание углерода 0,2%, хрома 13%.

Сплавы с заданными температурными коэффициентом линейного расширения по ГОСТ 10994-84 (группа 3) имеют минимальный ТКЛР  ~ (1…4)10^{-6 0}К^-1 . К ним относятся: инвар, 36Н; элинвар 32НКД и другие). С заданным ТКЛР, близкими по значению к ТКЛР материала сопрягаемых с ним деталей: например, для сплава со стеклом – сплав 38НКD; с керамикой – 48Н- BИ. Для него ( ~ (5,2…7)10^{-6 0}К^-1. Сплав с высокой стабильностью размеров для средств измерения – 58H-BИ.

Сплавы с заданными упругими свойствами по ГОСТ 10994-84 (группа 4) выпускаются немагнитные коррозионно-стойкие с высоким значением удельной упругой энергии – 40KXHM, 40KXHMB7Ю; со стабильными упругими свойствами для работы при повышенных температурах – 36 HXTЮ, 17ХГНТ; с минимальными температурным коэффициентом модуля упругости – 42HXTЮA (TK_=210^{-6 0}K^-1). Применяют их для изготовления упругих элементов.

Сплавы с заданными удельным электрическим сопротивлением по ГОСТ 10994-84 (группа 6) выпускают: с высоким удельным сопротивлением жаростойкие для нагревательных элементов Х15Ю5, Х25Н20; с заданным удельным электрическим сопротивлением для изготовления резисторов – Х15Н60, Х20Н80 ( ~ 1,07…1,11 мкОмм); с заданным температурным коэффициентом удельного электрического сопротивления для прецизионных резисторов – Х20Н80-ВИ, Х15Н60-ВИ.Для них (_ρ ~ (0,9…1,5)10^{-4 0}К^-1).

Термобиметаллы (ГОСТ 10533-63) поставляются в виде ленты или полосы, состоящей из двух или более слоев металла с различными ТКЛР. Компоненты термобиметаллов – сплавы марок 75ГНД, 24НХ, 28НХТЮ, 36Н, а также латуни Л62, Л90 по ГОСТ 15527-86 и другие. Марки термобиметаллов – ТБ1254, ТБ0953 и другие.

Сплавы магнитомягкие по ГОСТ 10160-85 (79НМ,50Н, 27КХ и другие) и магнитотвердые деформируемые по ГОСТ 10934-84 (52К10Ф, 25КФ14Н и другие) и дисперсионно-твердеющие по ГОСТ 17809-72 (ЮН14ДК24Т2, ЮНДК21Т3БА, ЮНДК40Т8АА и другие, где буква А – указание на столбчатую структуру сплава; АА – монокристалл), их свойства и применение будут рассмотрены в теме №11.

Пример обозначения: Сплав 58Н-ВИ ГОСТ 10994-84 – сплав прецизионный деформируемый, железоникелевый (Ni 58%), вакуумно-индукционной выплавки (ВИ). Примеры обозначений сталей приведены в литературе [4,6,8] .