15. Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы.

Жаропрочные и окалиностойкие стали. В табл. 19 приведен химический состав некоторых сталей, предусмотренных ГОСТ 5632—61.

Для служебных температур до 300°С. жаропрочные стали нецелесообразно применять, так как среднеуглеродистые легированные стали (например, 40ХН) имеют по сравнению с ними более высокую прочность. В интервале 300—500°С наибольшую прочность имеют стали мартенситного класса с высоким содержанием кремния и хрома (например, 409С2, 4Х10С2М), при более высоких температурах E00—700°С) аустенитные стали (например, 4Х14Н14В2М, 4Х12Н8Г8МФБ).

Стали мартенситного класса с кремнием называют сильхромами. После закалки в масле от 1050°С твердость их 51—61 HRC. Твердость после закалки с последующим отпуском при 750° 25—35 HRC, структура — сорбит. По такому режиму обычно обрабатывают детали из этих сталей. Для деталей, нагревающихся в процессе работы до высоких температур, применяют стали аустенитного класса. Структура этих сталей — аустенит и карбиды. Получение устойчивой аустенит- ной структуры обеспечивается наличием большого количества хрома и никеля. После закалки в масле от 1150—1200°С аустенит получается значительно более легированным, так как в процессе нагрева карбиды растворяются.

Если закленую сталь например например 4Х14Н14В2М, нагреть до 500-600°С, то происходит выделение карбидов из аустенита, поэтому детали после закалки подвергают отпуску (стабилизации) при высоких температурах 700—800°С).

16. Магнитные и электротехнические стали и сплавы.

Магнитнотвердые стали и сплавы. Эти стали и сплавы, применяемые для изготовления постоянных магнитов, должны иметь большую устойчивую Коэрцитивную силу. Такими материалами являются высокоуглеродистые стали, легированные стали и специальные сплавы, химический состав и магнитные свойства которых

приведены в табл. 21.

Углеродистые стали (У10—У12) после закалки имеют достаточно большую коэрцитивную силу (Не = 60—65 э), но так как они прокаливаются на небольшую глубину, то их применяют для изготовления магнитов сечением 4—7 мм.

Хромистые стали по сравнению с углеродистыми прокаливаются значительно глубже, поэтому из них изготавливают более крупные магниты. Магнитные свойства этих сталей такие же, как и углеродистых; хромокобальтовые стали имеют более высокие магнитные свойства.

Специальные магнитные сплавы имеют очень высокие магнитные свойства, что позволяет изготовлять из них магниты небольшого размера, но большой мощности. Магнитные сплавы имеют очень высокую твердость, но хрупки и не обрабатываются резанием. Магниты из этих сплавов изготовляют литьем или спеканием из порошка.

Магнитномягкие стали и сплавы. Эти стали и сплавы должны иметь малую коэрцитивную силу и большую магнитную проницаемость.

Магнитномягкими материалами являются техническое железо, электротехническая сталь и специальные сплавы. Техническое железо или сталь низкоуглеродистая электротехническая тонколистовая (Э, ЭА, ЭАА) содержит не более 0,04% С, имеет высокую магнитную проницаемость C500—4500 гс/э) и малую коэрцитивную силу (не более 1,2—0,8 э) и применяется для сердечников, полюсных наконечников электромагнитов и др.

Электротехническая сталь (ГОСТ 802—58) содержит значительное количество кремния, растворенного в феррите. Он сильно увеличивает магнитную проницаемость (|лшах = 6000 — 8000 гс/э), снижает коэрцитивную силу (Не = 0,6 — 0,4 э).

Более высокие магнитные свойства имеет крупнозернистая с определенной структурой, т. е. преимущественным расположением зерен вдоль листа электротехническая сталь при содержании в ней менее 0,05% С.

По ГОСТ 802—58 электротехническую горячекатаную сталь по содержанию кремния делят на 4 группы:

слаболегированная 0,8—1,8% Si) —Э11, Э12, Э13;

среднелегированная 1,8—2,8 Si) — Э21, Э22;

повышеннолегированная 2,8—3,8% Si) — Э31, Э32;

высоколегированная 3,8—4,8% Si) — Э41 — Э48.

Буква Э означает, что сталь электротехническая, первая цифра (1—4) — содержание кремния в процентах, вторая цифра (1—8) — гарантированные ГОСТ электрические и магнитные свойства. При маркировке холоднокатаной стали после первых двух цифр ставят или один нуль (например, Э310, Э340), обозначающий, что сталь текстурованная, или два нуля (например, Э1100, Э3200) — сталь мелотекстурованная.

Стали групп Э1 и Э2 называют динамной сталью, а стали групп ЭЗ и Э4 — трансформаторным железом. Динамная сталь содержит меньше кремния и поэтому по сравнению с трансформаторным железом более пластична, но менее магнитномягкая.

Трансформаторное железо относится к ферритному классу сталей и имеет высокие магнитные свойства, но оно более хрупкое.

Железоникелевые сплавы (пермаллои) содержат 45—80% никеля, и дополнительно их легируют хромом, кремнием, молибденом. Магнитная проницаемость этих сплавов очень высокая.

Наиболее высокие свойства имеет пермаллой марки 79НМА G9% Ni). После специальной термической обработки магнитная про-, ницаемость его |li0 до 50 000 и (хтах до 300 000 гс/э.

Из-за очень высокой начальной магнитной проницаемости пермаллои применяют в аппаратуре, работающей в слабых полях (телефон, радио).