Avstenitna jekla so jekla z visoko stopnjo dopiranja, med kristalizacijo se tvori enofazni sistem, za katerega je značilna kristalna obrazna mreža. Ta vrsta rešetke se ne spreminja niti pod vplivom zelo nizkih temperatur (okoli 200 stopinj Celzija). V nekaterih primerih obstaja še ena faza (prostornina v zlitini ne presega 10 odstotkov). Nato bo rešetka osredotočena na telo.
Opis in značilnosti
Jeklo je razdeljeno v dve skupini glede na sestavo njihovih podlag in vsebnost legirnih elementov, kot sta nikelj in krom:
- Sestavki na osnovi železa: nikelj 7%, krom 15%; skupna količina aditivov - do 55%;
- Zmesi niklja in železo-niklja. V prvi skupini je vsebnost niklja 55% ali več, v drugi pa med 65 in več odstotki železa in niklja v razmerju 1: 5.
Zahvaljujoč niklju je mogoče doseči povečano duktilnost, toplotno odpornost in obdelovalnost jekla, in s pomočjo kroma - dati želeno korozijo in toplotno odpornost. In dodajanje drugih legirnih komponent bo omogočilo pridobivanje zlitin z edinstvenimi lastnostmi. Sestavni deli so izbrani v skladu z namenom uporabe zlitin.
Za doping se uporabljajo predvsem:
- Ferritizerji, ki stabilizirajo austenitno strukturo: vanadij, volfram, titan, silicij, niobij, molibden.
- Austenitizatorji so dušik, ogljik in mangan.
Vse te komponente se nahajajo ne le v presežnih fazah, temveč tudi v trdni raztopini jekla.
Zlitine, ki so odporne proti koroziji in ekstremnim temperaturam
Široka paleta dodatkov vam omogoča, da ustvarite posebno jeklo, ki se bo uporabljalo za izdelavo sestavnih delov konstrukcij in bo delovalo v kriogenih, visokotemperaturnih in korozivnih pogojih. Zato so skladbe razdeljene v tri vrste:
- Odporna na vročino in toploto.
- Odporen na korozijo.
- Odporen na nizke temperature.
Toplotno odporne zlitine se ne uničijo pod vplivom kemikalij v korozivnih okoljih, lahko se uporabljajo pri temperaturah do +1150 stopinj. Med njimi so:
- Elementi plinovodov;
- Armature za peči;
- Komponente za ogrevanje.
Toplotno odporne blagovne znamke lahko dolgo vzdržijo obremenitve v visokih temperaturnih pogojih, ne da bi pri tem izgubile visoke mehanske lastnosti. Doping uporablja molibden in volfram (do 7% se lahko dodeli vsakemu dodatku). Bor se uporablja za mletje zrn v majhnih količinah.
Za avstenitna nerjavna jekla (odporna proti koroziji) je značilna neznatna vsebnost ogljika (ne več kot 0, 12%), nikelj (8–30%), krom (do 18%). Izvede se toplotna obdelava (kaljenje, popuščanje, žarjenje). Pomembno je za izdelke iz nerjavnega jekla, saj vam omogoča, da se dobro zadržujete v različnih korozivnih okoljih - kislina, plin, alkalna, tekoča kovina pri temperaturi 20 stopinj in več.
Hladno odporni avstenitni sestavki vsebujejo 8–25% niklja in 17–25% kroma. Uporablja se v kriogenih enotah, vendar se stroški proizvodnje znatno povečajo, ker se uporabljajo zelo omejeno.
Lastnosti toplotne obdelave
Toplotno odporne in toplotno odporne blagovne znamke se lahko izpostavijo različnim vrstam toplotne obdelave, da bi povečali uporabne lastnosti in spremenili obstoječo zrnato strukturo. Govorimo o številu in načelu porazdelitve razpršenih faz, velikosti blokov in dejanskih zrn ter podobno.
Žarjenje s takšnim jeklom pomaga zmanjšati trdoto zlitine (včasih je to pomembno med delovanjem), prav tako pa odpravlja pretirano krhkost. Med obdelavo se kovina segreje na 1200 stopinj 30–150 minut, nato pa jo je treba čim hitreje ohladiti. Zlitine z znatno količino legirnih elementov se praviloma ohladijo v olju ali na prostem, enostavnejše pa v navadni vodi.
Pogosto se izvaja dvojno utrjevanje. Prvič, prva normalizacija sestavkov se izvede pri temperaturi 1200 stopinj, nato sledi druga normalizacija pri 1100 stopinjah, kar omogoča bistveno povečanje parametrov iz plastike in toplote.
Za izboljšanje toplotne odpornosti in mehanske trdnosti lahko v procesu dvojne toplotne obdelave (kaljenje in staranje). Pred začetkom obratovanja se izvede umetno staranje vseh visokotemperaturnih zlitin (to je njihova disperzijska kaljenja).