Сталі та сплави з особливими властивостями

До цієї групи належать сплави, у яких переважають такі вла­стивості, як корозійна стійкість, жароміцність, жаростійкість, зносостійкість, особливі електричні властивості тощо.

Для підвищення жаростійкості в сталь вводять хром, алюміній або кремній. При наявності 5,..8% хрому жаростій­кість зростає до 700...750°С, при вмісті хрому 15...17% — до 950...1000°С, а при збільшенні його вмісту до 25%сталь не оки­слюється навіть при 1100°С. Додавши 5%алюмінію, збільшу­ють температуру до 1300°С.

Жаростійкі сталі виготовляють у вигляді листів, прутків, труб і литих деталей. При виборі сталі основним параметром є температура середовища, в якому працює деталь. Наприклад, сталь 12Х18Н9 жаростійка до 850°С, 15Х25Т — до 1050°С, а ливарна 15Х25Н9С2Л — до 1150°С.

Нержавіючісталі за хімічним складом поділяють на хромисті з феритною або мартенситною структурою та хромонікелеві — аустенітні. При вве­денні в сталь більше 12% хрому її електрохімічний потенціал стає позитивним і вона не взаємодіє з атмосферою, прісною водою, з рядом кислот, лугів і солей. Сталі 12X13 і 20X13 застосо­вують для виготовлення деталей з підвищеною пластичністю, на які діють ударні навантаження (клапани гідропресів, пред­мети домашнього вжитку), їх гартують в маслі з температу­рою 1000.,.1100^оС і відпускають при 700...775°С з метою укруп­нення карбідів. Сталі 30X13 і 40X13 використовують для голок карбюраторів, пружин, хірургічного інструменту. Після гарту­вання при 1000...1050°С в маслі і низького відпускання сталь має мартенситну структуру (твердість НRС 50…60) і достатню корозійну стійкість. Сталь 12X17 використовують у харчовій промисловості і для виготовлення посуду; сталі 15Х25Т та 15X28 — для зварних деталей.

Аустенітні нержавіючі сталі, леговані хромом, нікелем або марганцем, мають достатню міцність, пластичність і добру ко­розієстійкість в окиснювальних середовищах. Вони немагніт­ні. Сталі 12Х18Н10Т та 12Х18Н12Т є стійкими при контакті з азотною кислотою. Сталі 04Х18Н10, 03ХІ8Н12, 10Х14Г14Н4Т застосовують для ви­готовлення тари під рідкі гази, для оболонок паливних баків ракет та інших виробів.

Жароміцні сталі здатні витримувати механічні навантажен­ня при високих температурах. Такі сталі потрібні для виготов­лення деталей котлів, газових турбін, реактивних двигунів тощо.

Для роботи при температурах, нижчих за 700...950°С, осно­вою сплаву вибирають залізо або кобальт, а при дуже високих (до 1500°С) молібден та інші тугоплавкі метали. Сталі 16М, 12Х1МФ мають структуру перлі­ту, з них виготовляють труби паронагрівачів, арматуру паро­вих котлів тощо. Зі сталей 15X11МФ та 40Х9С2 виготовляють лопатки турбін, що трива­ло працюють при 540°С, клапани автомобільних та авіаційних двигунів.

До сталей з особливими електричними властивостями нале­жать магнітні сталі та сталі з високим електричним опором. Бувають магнітотверді, магнітом'які та парамагнітні сталі.

Магнітотверді сталі і сплави використовують для виготов­лення постійних магнітів. Від них вимагають високих значень коерцитивної сили та залишкової індукції, а також їх стабіль­ності у часі. Для невеликих магнітів використовують вуглецеві сталі У10, У12, для магнітів більших розмірів — сталі ЕХЗ, в яких літера "Е" показує, що сталь магнітотверда, літери й чис­ла — назву і вміст легуючого елемента. Вміст вуглецю в них становить 0,9... 1,0%.

Магнітом'які матеріали, навпаки, повинні мати низьку кое­рцитивну силу, високу магнітну проникність, малі втрати на перемагнічування. З них виготовляють якорі та полюси елект­ротехнічних машин, магнітопроводи силових трансформато­рів, статори і ротори електродвигунів тощо.