терметаллидным или карбидоинтерметаллидным упрочнением аустенитной основы. Стали первого типа — низкоуглеродистые высоколегированные хромом и никелем стали второго типа имеют повышенное содержание углерода, стали третьего типа легированы специальными карбидо- и интерметаллидообразующими элементами (молибденом, вольфрамом, ниобием, титаном и др.).

Высокие жаропрочные свойства аустенитных сталей достигаются специальной термообработкой. Для сталей первого типа — это закалка на аустенит, для сталей второго и третьего типов — закалка и старение (отпуск). Закалка должна обеспечить однородность распределения углерода и легирующих элементов в матрице, а старение — выделение в матрице дисперсных карбидов или интерметаллидов. Сохранение этого состояния упрочняющей фазы при последующих (после старения) технологических операциях изготовления изделия, в том числе и при сварке, является условием сохранения жаропрочности. Разумеется, и эксплуатационный нагрев не должен привести к изменению состояния упрочняющей фазы. Поэтому старение после закалки обычно осуществляют при температуре, близкой к температуре эксплуатации изделия.

Кислотостойкие стали. Высокое содержание хрома и никеля в аустенитных сталях делает их стойкими к химической и электрохимической коррозии. Сопротивление . коррозии сталей зависит от их фазовой, структурной и химической однородности, поскольку все эти факторы определяют прежде всего электрохимическую однородность и наличие повсеместно необходимой концентрации легирующих элементов для обеспечения определенного электрохимического потенциала. В связи с этим наличие в сталях карбидов хрома или других легирующих элементов неблагоприятно сказывается на их коррозионной стойкости. Это определяет использование закалки сталей на гомогенный аустенит как оптимальной термообработки для повышения коррозионной стойкости.

Все коррозионно-стойкие аустенитные хромоникелевые стали являются одновременно и жаропрочными и иногда применяются для изготовления изделий, работающих в химически активных средах при повышенных температурах. Нагрев таких сталей способствует стабилизации их фазового состояния, а при наличии углерода и хрома — выделению из твердого раствора карбидов хрома (стали 08Х18Н10, 10Х23Н12 и др.). Выделение этих карбидов происходит в энергетически наиболее благоприятных участках— по границам зерен. Образование карбидов по границам зерен приводит к тому, что на границах вследствие появления второй фазы увеличивается склонность к электрохимической коррозии. Кроме того, на образование карбида с приграничных участков зерна хром уходит, приграничная область обедняется, ее коррозионная стойкость снижается. Процесс карбидообразова-иия на границах зерен повышает в этих зернах уровень микро-иапряжений.

И, наконец, карбидные выделения на границах приводят к повышению их хрупкости. Процессы образования карбидных выделений по границам зерен могут происходить при длительной эксплуатации при повышенных температурах. В тех случаях, огда сталь работает только как жаропрочный материал вне кор-озионно-активной среды, со временем снижаются ее пластич-ость и ударная вязкость. При наличии химически активной реды в стали развивается склонность к межкристаллитному коррозионному разрушению — межкристаллитная коррозия.

Предрасположенность к МКК аустенитных сталей развивается при нагреве в интервале 500—700 °С. При длительном нагреве до более высокой температуры (выше 800 °С) на склонность к МКК начинает влиять другой процесс — диффузионное перемещение атомов хрома из глубинных участков к обедненным хромом приграничным областям. Обогащение приграничных участков повышает стойкость стали к МКК. Поэтому двух-трехчасовой нагрев стали при температуре 850—900 °С, при котором одновременно происходят два процесса — выделение карбидов по границам зерен и восстановление концентрации хрома в приграничных зонах, используют как термообработку, создающую устойчивость аустенитной стали к МКК- При этом, однако, происходит некоторое снижение ударной вязкости металла.

Разработан ряд способов повышения стойкости стали к МКК, например ограничение содержания в стали углерода и сведение тем самым к минимуму процесса карбидообразования. Это привело к созданию промышленных сталей с очень низким содержанием углерода (сталь 04XI8H10, 03Х17Н13М2 и др.). Однако столь низкоуглеродистые стали очень дороги. Другой способ повышения стойкости аустенитных сталей к МКК — введение в них стабилизаторов — элементов, дающих стойкие карбиды титана и ниобия (сталь 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Б и др.).

Количество этих элементов должно соответствовать содержанию в стали углерода с тем, чтобы они связали в стойкие карбиды весь имеющийся углерод. В этом случае практически исключается образование карбидов хрома по границам зерен и обеднение хромом пограничных участков, так как весь углерод оказывается связанным элементами, имеющими с ним значительно большее по сравнению с хромом химическое сродство. Карбиды титана и ниобия выделяются из стали, как правило, при охлаждении в области высоких температур и располагаются обычно не по границам зерен, а в самом зерне. Это служит залогом того, что карбидо-образование не скажется иа склонности к МКК.

В некоторые хромоникелевые аустенитные стали в целях повышения стойкости к коррозии в ряде активных сред вводят молибден, а иногда и медь (стали 10Х17Н13М2Т, 06Х23Н28МДТ и др.).