Характеристики на топлоустойчива стомана и топлоустойчив метал

Топлоустойчива метална и топлоустойчивост

Ненатоварените конструкции, работещи при температура около 550 ° C в атмосфера на окисляващ газ, обикновено се изработват от топлоустойчива стомана. Тези продукти често включват подробности за отоплителните пещи. Сплавите на основата на желязо при температура над 550 ° С са склонни да се окисляват активно, поради което на повърхността им се образува железен оксид. Връзката с елементарната кристална решетка и недостигът на кислородни атоми води до появата на скала от чуплив тип.

За подобряване на топлинната устойчивост на стоманата в химическия състав се въвеждат:

• хром;
• силиций;
• алуминий.

Тези елементи, свързващи се с кислорода, благоприятстват образуването на надеждни, плътни кристални структури в метала, благодарение на което се подобрява способността на метала лесно да прехвърля повишена температура.

Видът и броят на легиращите елементи, въведени в сплавта на желязото, зависи от температурата, при която продуктът се използва от него. Най-добрата устойчивост на топлина в стомани, леене, което се извършва на основата на хром. Най-известните марки на тези силхроми са:

• 15H25T;
• 08H17T;
• 36H18N25S2;
• H15H6SYU.

С увеличаването на количеството хром в състава се повишава устойчивостта на топлина. С хром могат да се създават метални сортове, продуктите от които няма да загубят първоначалните си характеристики и с продължително излагане на температури над 1000 ° С.

Характеристики на топлоустойчиви материали

Огнеупорната сплав и стоманата успешно работят с постоянен ефект от високи температури и не се проявява тенденция към пълзене. Същността на този процес, на който обикновените стоманени категории и други метали са чувствителни, е, че материалът, подложен на постоянна температура и натоварване, бавно се деформира или пълзи.

Creep, което се избягва при създаване на топлоустойчиви стомани и метали от друг тип, е:

• дълго;
• краткосрочни.

За определяне на параметрите на пълзене кратки материали са тествани: поставя в пещ нагрява до желаната температура и към нея се прилага определено време на натоварването на опън. За кратко време не е възможно да проверите материала за тенденция към дълъг пълзящ път и да разберете какъв е неговият лимит. За тази цел изпитваното изделие в пещта се подлага на непрекъснато натоварване.

Важността на границата на пълзене е, че той характеризира най-голямото напрежение, водещо до унищожаване на нагрятата проба след излагане на определено време.

Топлоустойчиви и топлоустойчиви стомани

Вътрешната структура на категорията е, както следва:

• мартензитна;
• аустенитна;
• мартензитна-феритни;
• перлит.

Топлоустойчивите стомани могат да представляват още два вида:

• феритни;
• мартензитна или аустенитно-феритна.

Сред стоманите с мартензитна структура най-известните са:

• X5 (той е изработен от тръби, които ще работят при температура не по-висока от 650 ° C).
• H5M, H5VF 1 H8VF, H6SM 1 H12N2VMF (използван за производството на изделия, които работят при 500-600 ° С за определено време (1,000-10,000 часа.).
• 3H13N7S2 и 4H9S2 (техни продукти са успешно работят при 850-950 ° С, така че от тях се правят двигатели клапана на автомобила).
• 1H8VF (продукти от стомана успешно работещи при температури по-високи от 500 ° С 10000 часа. Dolshe- и по-специално от материала да компоненти на парни турбини).

Основата на мартензитната структура е перлитът, който променя състоянието, ако съдържанието на хром се увеличава в състава на материала. Термоустойчиви и топлоустойчиви стомани, които се отнасят до хром-силиций и хромомолибден:

• H6S;
• H7SM;
• H6SM;
• H9S2;
• H10S2M;
• X 13H7C2.

За да се получи материал със структура на сорбитол с висока твърдост (най-малко 25 HRC), те първо се охлаждат при 950-1100 ° С и след това се темперира.

Стоманените сплави с феритна структура, от категорията на топлоустойчиви, съдържат 25-33% хром, което определя техните характеристики. За да дадат на тези стомани фино структура, продуктите от тях се темперират. Тази категория стомани включва:

• 1 X 12 Cu;
• X17;
• H18SYU;
• 0H17T;
• H25T;
• X 28.

Когато се затоплят до 850 ° С и повече, зърното на вътрешната структура се заздравява, като по този начин се увеличава крехкостта.

От топлоустойчива неръждаема стомана:

• тънък лист под наем;
• безшевни тръби;
• агрегати на химическата и хранителната промишленост.

Стомана, която се основава на ферит и мартензит, се използва активно в производството на продукти за различни цели в машиностроенето. Продукти от такива високотемпературни сплави, дори и за доста дълъг период от време, успешно работят при температури до 600 ° С.

Най-разпространените марки данни за топлоустойчиви стомани са:

• H6SYU;
• 1H13;
• 1 X11MF;
• 1H12VNMF;
• 1 X12V2MF;
• 2 Х12ВМБФР.

Хромът в химическия състав на тези сплави е 10-14%. легиращи Усилвателите на Добавка Състав, тук - ванадий, волфрам и молибден.

Аустенитно-феритни и аустенитни стоманени сплави

Най-важните характеристики на аустенитните стомани са, че тяхната вътрешна структура се формира поради никела в техния състав, а топлинната устойчивост е свързана с хром.

При сплави от тази категория, характеризиращи се с ниско съдържание на въглерод, понякога се съдържат титанови и ниобиеви сплави. Стомана, основата на чиято вътрешна структура е аустенит, е включена в категорията на неръждаемата стомана и при продължително излагане на високи температури (до 1000 ° С) те са много устойчиви на образуване на котлен камък.

Най-често срещаната стомана днес с аустенитна структура е дисперсионно втвърдяващите се сплави. За да се подобрят качествените характеристики, се добавят карбидни или интерметални втвърдители.

Най-популярните марки, основата на чиято вътрешна структура е аустенит:

• Валежите закалени H12N20T3R, 4H12N8G8MFB, 4H14N14V2M, 0H14N28V3T3YUR.
• Хомогенна 1H14N16B, 1H14N18V2B, H18N12T, 18Cr10NiTi H23N18, H25N16G7AR, H25N20S2.

Стоманените сплави на базата на смес от аустенит и ферит се отличават с много висока топлоустойчивост, която надвишава параметъра, аналогичен на параметрите, дори при висококачествени материали. Характеристиките на топлинната устойчивост са постигнати и поради високата стабилност на вътрешната структура на стоманите от тази категория. Продуктите от тях се използват успешно дори при температури до 1150 ° С.

Топлоустойчив стомана с аустенит-мартензитна структура се характеризира с повишена чупливост, така че не може да се използва в производството на изделия, които се експлоатират при високо натоварване.

От топлоустойчивите стомани от тази категория се произвеждат продукти с такова наименование:

• Топлоустойчиви тръби, конвейери за пещи, контейнери за карбуризиране (Х20Н14С2 и 0Х20Н14С2).
• Пирометрични епруветки (X23N13).

Огнеупорни материали

Стоманени сплави на базата на огнеупорни метали се използват за производство на продукти, които работят при 1000-2000 ° С.

Огнеупорните метали, които са част от химическия състав на такива стомани, се характеризират с точки на топене:

Поради тази категория огнеупорен стомана има висока температура преход към чуплива държавата, когато тежко отопление са деформирани. За да се подобри устойчивостта на топлина на тези стомани в състава прилага специални добавки за подобряване на устойчивост на топлина и легирани титан, молибден, тантал, и др.

Най-често срещаните съотношения на химическите елементи в огнеупорни сплави:

• база - волфрам и 30% рений;
• 60% ванадий и 40% ниобий;
• основа - 48% желязо, 15% ниобий, 5% молибден, 1% цирконий;
• 10% волфрам и тантал.

Сплави на основата на никел и никел с желязо

Сплавите на базата на никел (55% Ni), или се извършва въз основа на неговата смес с желязо (65%) - свръхсплави с качества устойчивост на висока температура. Основна съставен елемент за всички стомани в тази категория - хром, който съдържа 14-23%.

Високата издръжливост и якост се поддържат при повишени температури. Тези качества се основават на стоманени сплави на никел.

Най-популярни:

• HN60V;
• HN67VMTYU;
• HN70MVTYUB;
• HN70;
• HN77TYU;
• XH78T;
• HN78MTYU;
• XH78T.

Някои марки са топлоустойчиви стада, други са топлоустойчиви. При загряване на повърхността на продуктите от тези сплави се формира оксиден филм на основата на алуминий и хром. В твърдите разтвори на структурата на тези метали се образуват никел и алуминий или никелови и титанови съединения, което осигурява устойчивостта на материалите при високи температури. По-подробни спецификации са дадени в специални справочници.

От стомана на никелова група са направени:

• Елементи на газови структури и комуникации (ХН5ВМТЮ).
• Конструктивни елементи на турбинни устройства (ХН5ВТР).
• Конструктивни елементи на компресорите - лопатки, дискове (ХН35ВТЮ).
• Ротори за оборудване на турбини (ХН35ВТ и ХН35ВМТ).

Така че термоустойчивите качества са в състояние да функционират дълго време при високи температури без деформация и да издържат на корозия на газовете. С помощта на сплави от различни елементи се постигат оптимални свойства на материалите в зависимост от условията на работа.