В настоящее время в СССР и за рубежом известен целый ряд хромистых сталей, нашедших довольно широкое применение в промышленности. Кроме нержавеющих сталей марок 1X13 и 2X13, которые в течение многих лет применяются для изготовления рабочих (до 460 °С) и направляющих лопаток паровых турбин, за последнее десятилетие в нашей стране раз-работаны и освоены более жаропрочные стали 15X11МФ, ЭИ756, ЭИ757, ЭИ802, ЭИ993 и др. Применение этих сталей позволило повысить температурный потолок работы 12%-ной хромистой стали в стационарных паровых турбинах до 580, в транспортных газовых — до 600 °С.
Жаропрочные стали
Жаропрочные свойства наплавленного металла и металла сварного соединения в параметрической зависимости. Предел длительной прочности наплавленного металла при 570 °С за 100 000 час равен 9,5 кГ/мм2.
О применении литых 12%-ных хромистых легированных сталей в паро- и газотурбостроении для ответственных деталей турбин п котлов до недавнего времени было мало известно. В отечественной практике в последнее время сделаны попытки использовать стали этого класса (XI1Л и Х11ЛБ) для изготовления паровых турбин (внутренние цилиндры и сопловые коробки). Трубопроводы, выполненные из 12%-ных хромистых сталей, выгоднее всего соединять с арматурой из аналогичной стали.
Максимальное упрочняющее влияние хрома в молибдено- вольфрамованадиевой стали наблюдается при содержании его около 1%. При более высоком содержании хрома в связи с появлением в структуре стали тригонального карбида Сг?С3 сопротивление ползучести резко уменьшается, достигая минимума примерно при 7% Сг.
Скорость ползучести стали с более высоким содержанием вольфрама (3,9%) практически остается постоянной на протяжении всего испытания (в интервале 1000—8000 час.).
Данные по влиянию кобальта на длительную прочность 12%-ной хромистой стали при 600°С показывают, что легирование стали кобальтом в количестве 1,5—2,0% позволяет значительно повысить ее длительную прочность; дальнейшее повышение содержания кобальта (исследовано до 3,5%) не дает преимуществ не только по ползучести, но и по длительной прочности стали. Аналогичные результаты получены и при 630°С.
Склонность к тепловой хрупкости наиболее четко выявляется по изменению ударной вязкости стали в процессе длительного старения при высокой температуре.
Химический состав электролитического осадка и данные рентгеноструктурного анализа некоторых 12%-ных хромистых сталей в термически обработанном состоянии и после старения при 600 °С в течение 10 000 час.
Сопротивление окисляемости стали (жаростойкость), пред-назначенной для деталей стационарной паровой турбины, работающих длительное время в условиях высокой температуры, имеет большое значение и является важнейшей характеристикой материала.
Влияние малых добавок бора на повышение жаропрочных свойств аустенитных сталей хорошо известно. В последнее время бор начинают вводить и в 12%-ную хромистую сталь. Однако данные о влиянии этого элемента на свойства стали рассматриваемого состава весьма противоречивы.
12%-ную хромистую сталь в промышленных условиях обычно выплавляют в электродуговых печах методом окисления.
Наличие в составе нержавеющей хромистой стали значительного содержания хрома и других легирующих элементов оказывает сильное влияние на литейные свойства.
К литым сталям перлитного класса предъявляются высокие требования не только по жаропрочным и пластическим свойствам, но и по технологическим: выплавке, отливке, термической обработке, заварке, обработке резанием.
Механические свойства наплавленного металла характеризуются стабильностью и высокими показателями пластичности.
Холоднокатаные и холоднотянутые тонкостенные трубы нз хромистой нержавеющей стали уже давно нашли применение в ряде отраслей народного хозяйства, однако в энергомашиностроении их до последнего времени не применяли.
