*-=-*p#-=-#Когда говорят о мартенситных сталях, часто сразу думают о ножах или подшипниках. Но это слишком узко. На деле, если взять, к примеру, отливки для нефтегазовой арматуры, которые мы много лет делаем на производстве — там история сложнее. Часто заказчик просит ?нержавейку?, подразумевая аустенитную, а для конкретных условий давления и агрессивной среды с сероводородом как раз нужен мартенситный класс, типа 13% хрома. И вот тут начинаются споры по поводу свариваемости и ударной вязкости после термообработки. Мой опыт показывает, что главная ошибка — рассматривать эту группу как однородную. Между 420-й и, скажем, 17-4PH — пропасть в поведении при механической обработке и конечных свойствах.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#От теории к цеху: где кроются сложности*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#В теории всё гладко: закалка, отпуск, получаем твёрдость и коррозионную стойкость. На практике, когда мы начинали работать с такими сплавами для литья по выплавляемым моделям, столкнулись с трещинами. Не сразу, а уже на этапе финальной механической обработки на станках с ЧПУ. Заготовка вроде бы прошла контроль, но после снятия слоя фрезой проявлялись микротрещины. Оказалось, проблема в скорости охлаждения отливки в форме. Для мартенситных сталей это критичнее, чем для углеродистых. Пришлось пересматривать технологию подогрева форм и состав оболочки.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Ещё один момент — чистота шихты. Даже незначительные примеси, допустимые для обычных сталей, здесь могут привести к хрупкому разрушению. Помню случай с партией отливок для насосных штуцеров, которые поставили компании *-=-*strong#-=-#Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY)*-=-*/strong#-=-#. После термообработки часть деталей не прошла ультразвуковой контроль. Разбирались долго — виной оказался повышенный уровень фосфора в одной из партий металлолома. С тех пор на их производстве, да и у нас, ужесточили входной контроль для *-=-*strong#-=-#мартенситных нержавеющих сталей*-=-*/strong#-=-#.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Именно поэтому в литье, особенно точном, как инвестиционное или оболочковое, которым занимается *-=-*a href='https://www.tsingtaocnc.com'#-=-#QSY*-=-*/a#-=-#, важен не только химический состав по сертификату, но и понимание полного цикла: от плавки и модифицирования жидкого металла до режимов последующего отпуска. Иначе получаешь красивую деталь с правильной твёрдостью, но с непредсказуемым ресурсом.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#Механообработка: не всё то сталь, что блестит*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#Фрезеровка и токарная обработка мартенситных сталей — отдельная песня. Они не так ?вязки?, как аустенитные, но и не так податливы, как перлитные. Инструмент изнашивается специфически. Например, при обработке сплава типа AISI 440C для шариковых подшипников, мы долго подбирали геометрию и покрытие пластин. Стандартные решения для нержавеек не подходили — возникал повышенный износ по задней поверхности и нарост. Помог переход на пластины с более острыми кромками и специальным CVD-покрытием. Но это увеличило стоимость.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Здесь часто ошибаются технологи, которые привыкли работать с обычными сталями. Дают высокие скорости резания, а потом удивляются, почему инструмент ?садится? за одну деталь. Нужно искать баланс между скоростью и подачей, обязательно использовать охлаждение, но не любое. Для некоторых марок, склонных к трещинообразованию от термоударов, лучше подходит воздушное охлаждение или СОЖ под высоким давлением, но направленная строго в зону резания.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#На нашем участке ЧПУ для таких задач выделен отдельный станок с усиленной жёсткостью и системой подачи СОЖ под давлением. Это важно, когда делаешь точные детали для той же компании QSY, которая поставляет комплектующие для энергетики. Там допуски жёсткие, а любая деформация от тепла или остаточные напряжения после обработки — это брак. Иногда проще сделать черновую обработку, затем стабилизирующий отпуск, и только потом чистовую. Дольше, но надёжнее.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#Термообработка: искусство отпуска*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#С закалкой вроде всё понятно: нагрели до аустенитного состояния, быстро охладили. А вот отпуск — это где и проявляется мастерство. Температура отпуска для *-=-*strong#-=-#мартенситной нержавеющей стали*-=-*/strong#-=-# определяет итоговый баланс между твёрдостью, прочностью и, что самое важное, пластичностью и стойкостью к коррозии. Низкий отпуск (150-300°C) даёт высокую твёрдость, но и повышенную хрупкость. Для многих деталей, работающих в агрессивных средах, это неприемлемо.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Мы как-то получили заказ на клапаны из стали 410 для химического оборудования. Сделали по стандартному режиму с низким отпуском. Детали прошли приёмочные испытания на твёрдость и прочность, но у заказчика в полевых условиях они начали давать трещины. Причина — коррозионное растрескивание под напряжением. После анализа перешли на отпуск при температуре выше 600°C. Твёрдость упала на 10-15 HRC, зато резко выросла стойкость к коррозии и ударная вязкость. Заказчик остался доволен, хотя изначально скептически отнёсся к изменению параметров.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Поэтому сейчас, когда к нам обращаются за литьём или мехобработкой из таких сталей, первым делом спрашиваем: ?А в каких условиях будет работать деталь? Какие главные требования: износостойкость или сопротивление коррозии??. Без этого диалога начинать работу просто опасно.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#Спецсплавы на мартенситной основе: 17-4PH и другие*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#Отдельно стоит упомянуть дисперсионно-твердеющие сплавы, типа 17-4PH. Их часто относят к мартенситному классу, хотя после растворения у них структура мартенсита, а основные свойства получают при старении. Это уникальный материал для литья. На *-=-*a href='https://www.tsingtaocnc.com'#-=-#производстве QSY*-=-*/a#-=-# с ним работают для аэрокосмических компонентов. Прелесть в том, что отливку можно обрабатывать механически в состоянии после растворения — она относительно мягкая. А затем простой низкотемпературный отжиг даёт очень высокую прочность.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Но и здесь есть нюансы. Если перегреть при старении, свойства могут быть ниже, чем после правильного режима. Контроль температуры в печи должен быть идеальным. Мы как-то потеряли целую партию из-за того, что датчик в камере печи дал погрешность в +15°C. Механические свойства не вышли на уровень. Пришлось переплавлять. Дорогой урок.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Такие сплавы — хороший пример того, как далеко ушла концепция *-=-*strong#-=-#мартенситной нержавеющей стали*-=-*/strong#-=-# от простой высокоуглеродистой ?нержавейки?. Это уже высокотехнологичные материалы, где результат на 90% зависит от точности соблюдения всех этапов технологии, а не только от химии.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#Вместо заключения: практический взгляд*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#Так что же такое мартенситные нержавеющие стали сегодня? Для меня, как для технолога с опытом в литье и механической обработке, это не просто группа сталей с определённой структурой. Это инструмент, который нужно уметь правильно выбрать и ещё более правильно применить. Универсальных решений нет. То, что идеально для режущего инструмента, провалится в условиях морской воды.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Ключ — в диалоге между инженером-материаловедом, технологом по литью/обработке и конечным потребителем. Когда такой диалог есть, как в работе с проверенными партнёрами вроде QSY, который тридцать лет в отрасли, тогда и получаются детали, которые работают десятилетиями. А когда пытаются сэкономить на анализе или технологическом цикле — получаются проблемы, которые обходятся в разы дороже.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Поэтому мой совет: не гонитесь за стандартными марками из каталога. Изучайте реальный опыт, советуйтесь с производственниками, которые видели не только успехи, но и неудачи. И всегда, всегда делайте пробные отливки или обработку перед запуском серии. Это сэкономит время, деньги и репутацию. Мартенситная сталь этого требует — она не прощает невнимания к деталям.*-=-*/p#-=-#