Формообразующие элементы из аустенитной нержавеющей стали.

Формообразующие элементы из аустенитной нержавеющей стали.

Труба из нержавеющей стали представляет собой сплав на основе железа с массовой долей легирующих элементов от 12% до более 50%. Легирующие элементы влияют на стабильность аустенитной, ферритной и мартенситной фаз, тем самым влияя на равновесные отношения между фазами, связанные со стабильностью. Элементы, добавляемые в нержавеющую сталь, можно разделить на элементы, образующие стабильный феррит, и элементы, образующие стабильный аустенит. Мартенсит — продукт фазового превращения, образующийся при охлаждении аустенита от высокой температуры до низкой. Если аустенит не образуется при высокой температуре, то мартенситная фаза не будет получена при низкой температуре.

Трубы из аустенитной нержавеющей стали содержат высокое содержание никеля и других аустенитобразующих элементов, которые способствуют образованию аустенитной фазы, делая ее стабильной при комнатной температуре или даже более низких температурах. Бесшовные трубы из ферритной нержавеющей стали содержат элементы, которые ослабляют образование аустенита, например, высокое содержание хрома, что делает феррит доминирующим фазовым компонентом. Труба из мартенситной нержавеющей стали имеет аустенитную структуру при высоких температурах. Однако этот аустенит неустойчив и при охлаждении трансформируется. Микроструктуру труб из нержавеющей стали можно контролировать за счет баланса между элементами, образующими аустенит, и элементами, образующими феррит. Регулировка баланса между двумя элементами играет важную роль в механических свойствах, коррозионной стойкости и свариваемости труб из нержавеющей стали.
Добавление алюминия, титана, меди и молибдена в бесшовные трубы из нержавеющей стали может способствовать реакции осаждения и укрепить сталь. Бесшовные трубы из мартенситной нержавеющей стали дисперсионного твердения (PH), содержащие Cu, AI и Mo, после термообработки могут получить предел текучести при комнатной температуре, превышающий 1375 МПа (200k8i). Бесшовные трубы из аустенитной нержавеющей стали часто содержат титан и алюминий, образующие никель-титановые и никель-алюминиевые фазы выделения, которые действуют аналогично фазам дисперсионного упрочнения в суперсплавах на основе никеля. Алюминий образует феррит в твердом растворе, а медь образует слабый аустенит. Осадки состава, близкого к чистой меди, можно использовать для упрочнения мартенситных сталей, таких как сталь 174PH. К ферритообразующим элементам относятся: хром, молибден, кремний, ниобий, титан, алюминий, ванадий и вольфрам. К аустенитобразующим элементам относятся: никель, марганец, углерод, азот, медь и кобальт.