Деление сталей и сплавов с особыми свойствами на группы (классы) приводят с учетом их превалирующих свойств. Химический состав, свойства регламентированы соответствующими стандартами для каждой группы, и они указываются в технической документации при обозначении материала.
В зависимости от основных свойств высоколегированные стали и сплавы по ГОСТ 5632-72 подразделяются на следующие группы:
I – коррозионно-стойкие (нержавеющие);
II – жаростойкие (окалиностойкие);
III – жаропрочные.
В зависимости от структуры стали и сплавы делят на классы:
- мартенситный (1) – 40Х13, 20Х13Н2 (группа I); 15Х5М (группа III) и другие;
- мартенситно – ферритный (2) 12Х13 (группы I-III);
- ферритный (3) – 12Х7, 08Х17Т (группы I-III);
- аустенитно – мартенситный (4);
- аустенитно – ферритный (5)
- аустенитный (6), и другие.
Примеры обозначения в технической документации:
Сталь 20Х13 ГОСТ 5632-82 – сталь высоколегированная марки 20Х13 (коррозионно-стойкая и жаропрочная), среднее содержание углерода 0,2%, хрома 13%.
Сплавы с заданными температурными коэффициентом линейного расширения по ГОСТ 10994-84 (группа 3). К ним относятся сплавы с минимальным ТКЛР a ~ (1…4)×10-6 0К-1 ( инвар 36Н; элинвар 32НКД, и другие).
К сплавам с заданным ТКЛР, близкими по значению к ТКЛР материала сопрягаемых с ним деталей, относятся: для сплава со стеклом – сплав 38НКD; с керамикой – 48Н-BИ (для него (a ~ (5,2…7)×10-6 0К-1). Сплав с высокой стабильностью размеров для средств измерения – 58H-BИ.
Сплавы с заданными упругими свойствами выпускаются по ГОСТ 10994-84 (группа 4). Они немагнитные, коррозионно-стойкие, имеют высокое значение удельной упругой энергии – 40KXHM, 40KXHMB7Ю. Сплавы со стабильными упругими свойствами для работы при повышенных температурах – 36 HXTЮ, 17ХГНТ, с минимальными температурным коэффициентом модуля упругости – 42HXTЮA (TKa=2×10-6 0K-1). Применяют их для изготовления упругих элементов.
Сплавы с заданными удельным электрическим сопротивлением выпускают по ГОСТ 10994-84 (группа 6). Есть сплавыс высоким удельным сопротивлением жаростойкие для нагревательных элементов – Х15Ю5, Х25Н20; с заданным удельным электрическим сопротивлением для изготовления резисторов – Х15Н60, Х20Н80 (r ~ 1,07…1,11 мкОм×м); с заданным температурным коэффициентом удельного электрического сопротивления для прецизионных резисторов – Х20Н80-ВИ, Х15Н60-ВИ. Для них aρ ~ (0,9…1,5)×10-4 0К-1.
Термобиметаллы (ГОСТ 10533-63) поставляются в виде ленты или полосы, состоящей из двух или более слоев металла с различными ТКЛР. Компоненты термобиметаллов – сплавы марок 75ГНД, 24НХ, 28НХТЮ, 36Н, а также латуни Л62, Л90 по ГОСТ 15527-86 и другие. Марки термобиметаллов – ТБ1254, ТБ0953 и другие.
Сплавы магнитомягкие по ГОСТ 10160-85 (79НМ, 50Н, 27КХ), магнитотвердые деформируемые по ГОСТ 10934-84 (52К10Ф, 25КФ14Н), и дисперсионно-твердеющие по ГОСТ 17809-72 (ЮН14ДК24Т2, ЮНДК21Т3БА, ЮНДК40Т8АА, где буква А – указание на столбчатую структуру сплава; АА – монокристалл). Их свойства и применение будут рассмотрены в теме №11.
Пример обозначения: Сплав 58Н-ВИ ГОСТ 10994-84 – сплав прецизионный деформируемый, железоникелевый (Ni 58%), вакуумно-индукционной выплавки (ВИ). Примеры обозначений сталей приведены в литературе [4,6,8].