72
Хромомарганцевые и хромоникельмарганцевые стали. Стремление сохранить
комплекс свойств хромоникелевых аустенитных сталей и одновременно удешевить их
посредством уменьшения в составе дорогостоящего никеля привело к созданию группы
хромоникельмарганцевых и хромо-марганцевых аустенитных сталей, в которых никель
частично или полностью заменен марганцем.
Стали группы Сг-Мn-N в средах слабой агрессивности могут достаточно
эффективно заменять хромоникелевые стали. Марганецсодержащие аустенитные стали
имеют более высокий предел текучести при комнатной температуре при сохранении
пластичности на уровне или даже несколько выше хромоникелевых сталей. Наиболее
применимы из указанной группы стали 10Х14Г14Н4Т (ЭИ711), 07Х21Г7АН5 (ЭП222),
10Х14АГ15 (ДИ13), 10Х13Г18Д (ДИ61).
Таким образом, марганцовистые аустенитные нержавеющие стали имеют более
высокий предел текучести при комнатных температурах, чем хромоникелевые стали.
Термическая обработка этих сталей идентична хромоникелевым, но марганцевый
аустенит имеет существенные отличия от хромоникелевого прежде всего по характеру
протекания карбидной реакции при нагреве в интервале 500...800°С. Основной
избыточной фазой, выделяющейся в хромомарганцевых сталях, в том числе сталях с
азотом, является карбид Сг
23
С
6
, в то время как в хромоникелевых сталях наряду с
карбидом Сг
23
С
6
выделяются карбиды типа МеС (ТiС, МЬС) в зависимости от
легирования.
Несмотря на, казалось бы, более предпочтительный комплекс свойств
нержавеющих сталей с марганцем по сравнению с хромоникелевыми сталями, первые не
получили развития главным образом по причине неудовлетворительной стойкости их в
хлорсодержащих средах, в частности, в морской воде.
Стали аустенито-ферритного класса. Дальнейшее развитие экономичных
нержавеющих сталей привело в середине XX в. к созданию двухфазных сталей
аустенито-ферритного класса, в иностранной литературе «дуплекс-стали», которые
демонстрируют свойства, присущие аустенитным и ферритным сталям в отдельности.
Название сталей этого класса подсказывает, что при комнатных температурах структура
их состоит из аустенита и феррита обычно в соотношении, близком к единице.
Аустенито-ферритные стали в отличие от аустенитных и ферритных характеризуются
более высокими прочностью (предел текучести их выше в 1,5-2 раза), стойкостью к
МКК, стойкостью против коррозионного растрескивания под напряжением в хлоридных
и щелочных средах. Существует три поколения аустенито-ферритных сталей: к первому
поколению относятся стали, содержащие ≤0,12% углерода и стабилизированные
титаном, это стали 08Х22Н6 (ЭП53), 08Х21Н6М2Т (ЭП54); ко второму поколению
относятся стали, содержащие ≤ 0,03 % С без стабилизирующих элементов, это стали
ОЗХ23Н6 (ЗИ68), ОЗХ22Н6М2 (ЗИ67); к третьему поколению относятся стали с < 0,03
% С без стабилизирующих элементов, но дополнительно легированные азотом до 0,35
%. Наилучшим комплексом свойств обладают стали третьего поколения, из которых
наиболее перспективна сталь ОЗХ24Н6АМЗ (ЗИ130). Так, в растворах серной кислоты
сталь ОЗХ24Н6АМЗ имеет более высокую коррозионную стойкость, чем сталь
10Х17Н13М2Т (ЭИ448), которая содержит 13% никеля, и не уступает сплаву на
железоникелевой основе 06ХН28МДТ (ЭИ943), содержащему 28% никеля. Сталь
ОЗХ24Н6АМЗ хорошо противостоит питтинговой коррозии: в растворе 6%-ного FеС1
3
скорость коррозии составляет < 0,1 г/м
2
ч и близка к скорости коррозии
высоконикелевого сплава ХНЗОМДБ; сталь устойчива против сероводородного
коррозионного растрескивания при нагрузке 0,9σ
0,2
и базе
испытаний 720 ч в
стандартном растворе 5%-ного NаСI, насыщенном сероводородом и подкисленном
уксусной кислотой до рН 2,9...3,0; наконец, сталь целесообразно применять для работы в
серно-, фосфорно- и азотнокислых средах, а также в условиях коррозионно-эрозионного
изнашивания.