Типичные стали

(ок. 0,40% C)

Отличительная особенность

Применение

Простая углеродистая (0,40% C)

Хорошая прочность и обрабатываемость

Рельсовые путевые болты; автомобильные оси; лесозаготовительные, дорожные, сельскохозяйственные машины; пружины, ножницы, инструменты по дереву

Среднемарганцовистая (1,75% Mn)

-''-

-''-

Простая хромистая (0,95% Cr)

-''-

-''-

Никелевая (0,30% С, 3,5% Ni)

Ударная вязкость

Детали пневмобуров и отбойных молотков, коленчатые валы

Ванадиевоуглеродистая (0,5% C, 0,18% V)

Ударная прочность

Детали и узлы локомотивов

Молибденоуглеродистая (0,20% C, 0,68% Mo)

Теплостойкость

Корпуса паровых котлов, оборудование для пара высокого давления

Высококремнистая листовая (4,00% Si)

Высокая электрическая эффективность

Трансформаторы, электромашинные генераторы тока, электродвигатели

Силикомарганцевая (2,00% Si, 0,75% Mn)

Упругость

Автомобильные и вагонные рессоры

Хромоникелевая (0,60% Cr, 1,25% Ni)

Поверхностная упрочняемость

Автомобильные коробки передач, поршневые пальцы, трансмиссии

Хромованадиевая (0,95% Cr, 0,18% V)

Высокая прочность и твердость

Автомобильные коробки передач, валы гребных винтов, шатуны

Хромомолибденовая (0,95% Cr, 0,20% Mo)

Ударная, усталостная прочность, теплостойкость

Самолетный силовой набор

Молибденоникелевая (1,75% Ni, 0,35% Mo)

Усталостная прочность

Железнодорожные подшипники, автомобильные коробки передач

Марганцовисто-молибденовая (1,30% Mn, 0,30% Mo)

Ударная и усталостная прочность

Ковши землечерпательных снарядов, камнедробилки, детали турбин

Никелехромо-молибденовая (1,75% Ni, 0,65% Cr, 0,35% Mo)

Высокое сопротивление кручению

Коленчатые валы

Быстрорежущая (18% W, 4% Cr, 1,0% V)

Высокотемпературная твердость

Быстрорежущие инструменты

Кобальтовая магнитная (35,0% Co)

Высокий остаточный магнетизм

Постоянные магниты

Нержавеющая 18-8 наклепанная (18% Cr, 8% Ni)

Коррозионная стойкость

Хирургические инструменты, оборудование пищевой промышленности, кухонная утварь

сложнолегированная сталь (см. Легированная сталь), стойкая против ржавления в атмосферных условиях и коррозии в агрессивных средах. Основной легирующий элемент Н. с. - Cr (12-20\%); кроме того, Н. с. содержат элементы, сопутствующие железу в его сплавах (С, Si, Mn, S, Р), а также элементы, вводимые в сталь для придания ей необходимых физико-механических свойств и коррозионной стойкости (См. Коррозионная стойкость) (Ni, Mn, Ti, Nb, Co, Mo). Чем выше содержание Cr в стали, тем выше её сопротивление коррозии; при содержании Cr более 12\% сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17\% - коррозионностойкими и в более агрессивных окислительных и др. средах, в частности в азотной кислоте крепостью до 50\%.

Коррозионная стойкость Н. с. объясняется тем, что на поверхности контакта хромсодержащего сплава со средой образуется тончайшая защитная плёнка окислов или др. нерастворимых соединений. Большое значение при этом имеют однородность металла, соответствующее состояние поверхности, отсутствие у стали склонности к межкристаллитной коррозии (См. Межкристаллитная коррозия). Чрезмерно высокие напряжения в деталях и аппаратуре вызывают коррозионное растрескивание в ряде агрессивных сред (особенно в средах, содержащих хлориды), а иногда приводят к разрушению. В сильных кислотах (серной, соляной, плавиковой, фосфорной и их смесях) высокую коррозионную стойкость показывают сложнолегированные Н. с. и сплавы с более высоким содержанием Ni с присадками Mo, Cu, Si в различных сочетаниях. При этом для каждых конкретных условий (температура и концентрация среды) выбирается соответствующая марка Н. с.

По химическому составу Н. с. подразделяются на хромистые, хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые (более 100 марок). По структуре хромистые Н. с. подразделяются на мартенситные (см. Мартенсит), полуферритные и ферритные (см. Феррит). Наилучшую стойкость против коррозии имеют хромистые Н. с. мартенситного типа в полированном состоянии. Хромистые Н. с. находят применение в качестве конструкционного материала для клапанов гидравлических прессов, турбинных лопаток, арматуры крекинг-установок, режущего инструмента, пружин, предметов быта. Хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые Н. с. делятся на аустенитные (см. Аустенит), аустенитно-ферритные, аустенитно-мартенситные и аустенитно-карбидные. Различают аустенитные Н. с., склонные к межкристаллитной коррозии, и так называемые стабилизированные - с добавками Ti и Nb. Резкое понижение склонности Н. с. к межкристаллитной коррозии достигается также уменьшением содержания углерода (до 0,03\%). Стабилизированные аустенитные Н. с. применяются для изготовления сварной аппаратуры, работающей в агрессивных средах (при этом после сварки термическая обработка не обязательна). В качестве жаростойкого и жаропрочного материала эти стали используются для изготовления изделий, подвергающихся воздействию температур 550-800 °С. Стали, склонные к межкристаллитной коррозии, после сварки, как правило, подвергаются термической обработке (для деталей, сваренных точечной или роликовой сваркой, термическая обработка не требуется). Хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые Н. с. находят широкое применение в промышленности и быту. Для высоконагруженных элементов конструкций, работающих при повышенных температурах (до 550 °С), применяются так называемые мартенситно-стареющие Н. с. аустенитно-мартенситного типа, обладающие значительной прочностью (σ_b = 1200-1500 Мн/м², или 120-150 кгс/мм²), высокой вязкостью и хорошей свариваемостью. Н. с. используются как в деформированном, так и в литом состоянии.

Лит.: Конструкционные материалы, т. 2, М., 1964 (Энциклопедия современной техники); Химушин Ф. Ф., Нержавеющие стали, 2 изд., М., 1967; Материалы в машиностроении. Справочник, т. 3, М., 1968; Бабаков А. А., Приданцев М. В., Коррозионностойкие стали и сплавы, М., 1971; Потак Я. М., Высокопрочные стали, М." 1972.

Ф. Ф. Химушин.