Тъй феритни стомани, произведени оборудване азотна киселина растения (контейнери, тръби).

За подобряване на механичните свойства на феритни стомани хром се добавят в 2 ... 3% никел. Стомана 10H13N3, 12H17N2 използва за производството на тежкотоварни компоненти, работещи във враждебна среда.

След охлаждане от температурата от 1000 ° С и темпериране при 700 ... 750 ° С на силата на добив стомана е 1000 МРа.

Топлинната обработка на феритни стомани се извършва до получаване на структурата по-равномерно твърд разтвор, което повишава устойчивостта на корозия.

Аустенитна стомана - високо легирана хром-никелова стомана.

Никел - аустенит образуващ елемент, значително намаляване на критичната точка на преход. След въздушно охлаждане до стайна температура, има аустенит структура.

Неръждаема аустенитна стомана 04H18N10, 12X18H9T имат по-висока устойчивост на корозия, по-добри технологични свойства в сравнение с хром неръждаема стомана, по-добре заварени. Те запазват силата на по-високи температури, по-малко склонни към растеж зърно по време на отопление, а не да губи пластичност при ниски температури.

Никел-хром-неръждаема стомана в окислителни условия. Основният елемент е хром, никел подобрява само устойчивост на корозия.

За по-голяма хомогенност на хром-никелова стомана се подлага на охлаждане температура от 1050 ... 1100 ° С във вода. При нагряване, за разтваряне на хромови карбиди в аустенит. Изолиране на аустенит от време на втвърдяване е възможно, тъй като скоростта на охлаждане е висока. Готови якост на опън = 500 ... 600 МРа, и високи характеристики на еластичност, удължение = 35 ... 45%.

Укрепва аустенитна стомана чрез студено пластично деформиране, което предизвиква втвърдяване работа ефект. Добив по този начин може да достигне стойности 1000 ... 1200 МРа и якост на опън - 1200 ... 1400 МРа.

За да се намали частта на дефицит на никел се заменя с манганов си (40H14G14N3T стомана), или азот (стомана 10H20N4AG11).

Аустенитна-феритни стомани 12H21N5T, 08H22N6T са заместители на Църни стомани с пестене на никел цел.

Обект стомани зависи от съотношението на феритни и аустенитни фази (Получават оптимални свойства, когато съотношението - F: А = 1: 1). Термична обработка на стомани включва охлаждане от температура от 1100 ... 1150 ° С и се оставя стареене при температура от 500 ... 750 ° С

Аустенитни-феритни стомани не са податливи на корозионно напукване под напрежение: пукнатини могат да се показват само на страниците на аустенитни, феритни области, но се забави тяхното развитие. При стайна температура на аустенитни-феритни стомани имат висока твърдост и якост и еластичност и твърдост по-ниска от аустенитна стомана.

Топлинно съпротивление, топлоустойчив стомани и сплави.

Загрява устойчивост (резистентност към мащабиране) - способността на метали и сплави, устойчиви на корозия газ при висока температура за дълго време.

Ако продуктът се работи в окислителна атмосфера при температура 500..550 ° С без големи натоварвания, достатъчно е, че те са само топлоустойчива (например, части от пещи за отопление).

Сплави на базата на желязо при температури над 570 ° С интензивно окислени, като образува при тези условия, металната повърхност на железен оксид (wustite) с проста решетка с дефицит на кислородни атоми (изваждане твърд разтвор) не пречи на дифузията на кислород и метал. Интензивен образование чуплива мащаб.

Фиг. 20.2. Ефектът от хром на топлинната устойчивост на хром стомана

За да се подобри устойчивостта на топлина на стоманените елементи са въведени, които образуват оксиди с кислород с плътна структура на кристалната решетка (хром, силиций, алуминий).

Степента на легиране на стоманата, за да се предотврати окисляването зависи от температурата. Ефектът на хром на устойчивост на топлина на хром стомана показано на ris.20.2.

Има висока устойчивост на топлина silhromy, сплави на базата на никел - нихром, стомана 08H17T, 36H18N25S2, 15H6SYU.

Топлинно съпротивление, топлоустойчив стомани и сплави

Топлинно съпротивление - това е способността на метала да се противопоставят на пластична деформация и разграждане при високи температури.

Heat-устойчиви материали се използват за части, работещи при високи температури, когато възникне явлението пълзене.

Критериите за оценка на устойчивост на топлина са къси и дългосрочни сила, пълзене.

Краткосрочни сила се определя с използване на изпитване на опън от прекъснати проби. Пробите се поставят в пещ и се изпитват при предварително определена температура. Означаваме краткосрочната здравина = naprimer300oS = 300MPa.

Дълготрайност зависи от продължителността на теста.

якост Limit пълзене е максималното напрежение, което причинява разрушаване на пробата при определена температура за определен период от време.

Например = 200 МРа, горният индекс означава температура на изпитването, а долната - с предварително определена продължителност на теста в час. За бойлер растения се нуждаят от ниска стойност сила, но в рамките на няколко години.

Creep - метал имот бавно се деформира пластично при постоянно натоварване при постоянна температура.

В тестовете пробите се поставят в пещ при предварително зададена температура и прилагане на постоянно натоварване. Измерва показателите за деформация.

При обикновени температури и напрежения над еластичен пълзене не се наблюдава и при температури над 0,6Tpl. когато омекотяване процеси протичат и при напрежения над границата uprugostinablyudaetsya пълзене.

В зависимост от скоростта на температура на деформация при постоянно натоварване, изразено, състояща се от три части на кривата (фигура 20.3.):

Фиг. 20.3. пълзене крива

OA - еластична деформация на пробата по време на прилагане на товара;

AB - една част, съответстваща на началната скорост на пълзене;

BC - част постоянна скорост на пълзене, когато скоростта е постоянна удължение.

Ако напреженията са достатъчно големи, тогава той преминава третия етап (DM част), свързано с началото на фрактура на пробата (милувки).

За въглеродна стомана се наблюдава пълзене при температура над 400 ° С

Якост на пълзене - напрежение, което за определено време при дадена температура е дадено общо удължаване или деформация на предварително определена скорост.

NaprimerMPa където горен - температурата на изпитването в ° С, първият индексът - посочено в процент общо удължаване, а вторият - на предварително определена продължителност на теста в час.

Класификация на топлоустойчиви стомани и сплави

При температури до 300 ° С нормални структурни стомани имат висока якост, не е необходимо да се използва високо легирана стомана.

Перлитна топлоустойчива стомана. Тази група включва котела стоманата и silhromy. Тези стомани се използват за производството на части на котли, парни турбини, двигатели с вътрешно горене. Стомани съдържат относително малко въглерод. Легиращи стомани с хром, молибден и ванадий е да се повиши температурата на рекристализация (марка 12H1MF, 20H3MF). Използва се в случай на висока раздразнителен и състояние. Понякога втвърдяване на мястото на нормализиране. В резултат на това, образуван плоча аустенитни преработени продукти, които осигуряват по-висока термична устойчивост. Устойчивост на пълзене на тези стомани е да осигури остатъчна деформация в диапазона от 1% през 10000 ... 100000 часа работа.

Перлитна стомани имат задоволителни заваряемост, така се използва за заварени конструкции (например, тръби прегреватели).

За производство на топлоустойчиви части, не изисква заваряване (вътрешно горене двигател клапани) прилага hromokremnistye стомана - silhromy: 40H10S2M, 40H9S2, H6S.

Термоустойчиви имоти се увеличават със степента на употреба на допинг. Silhromy подлага на охлаждане от температура от около 1000 ° С и темперирана при температура от 720 ... 780 ° С

В работната температура на 500 ... прилага 700 о C staliaustenitnogo клас. От тези стомани, произведени клапани на двигателя, газ-турбинни лопатки, струя дюза двигател и т.н.

Основните топлоустойчиви стомани са аустенитна хром-никелова стомана, е допълнително легирани волфрам, молибден, ванадий, и други елементи. Стомана съдържа 15 ... 20% хром и 10 ... 20% никел. Има топлинна устойчивост и устойчивост на топлина, податлив на, и заварени, но трудно обработване и налягане при температура окрехкостяващ чуплив интервала от около 600 ° С се дължи на освобождаване на различните граници фаза.

Според стомани структурата са разделени в две групи:

2. аустенитна стомана с хетерогенна структура 37H12N8G8MFB, 10H11N20T3R.

Термична обработка на стомани включва охлаждане от 1050 ... 1100 ° С След престояване втвърдяване при температура над оперативната (600 ... 750 ° С). По време на излагане на тези температури в дисперсна форма, разпределени карбиди, карбонитриди, чрез силата на стоманата се издига.

Части, работещи при температури от 700 ... 900 ° С, е изработена от сплав никел-базирани и кобалт (например струя турбинни двигатели).

Никелови сплави се използват за предпочитане в деформирано състояние. Те съдържат повече от 55% никел и ниско съдържание на въглерод (0,06 ... 0,12%). Според топлоустойчиви свойства са по-добри, за да най-доброто топлоустойчив стоманата.

Според структурата никелови сплави са разделени в хомогенна (нихром) и хетерогенна (Nimonic).

Нихром. В основата на тези сплави е никел, и основната легиращ елемент - хром (HN60YU, XH78T).

Нихром не са с висока устойчивост на топлина, но те са много устойчиви на високи температури. Те се използват за леко натоварени части, работещи в оксидиращи среди, включително за нагревателни елементи.

Nimonic сплави са четвърт никел - хром (около 20%) - Ti (2%) - алуминий (около 1%) (HN77TYU, HN70MVTYUB, HN55VMTFKYU). Използва се само с топлинно обработено състояние. Термична обработка се състои от охлаждане от 1050 ... 1150 ° С във въздушна среда и темпериране - стареене при 600 ... 800 ° С

Увеличаването на устойчивост на топлина на комплексно никелова сплав твърд разтвор втвърдяване се постига чрез въвеждане на кобалт, молибден, волфрам.

Основните материали, които могат да функционират при температури над 900 ° С (2500 ° С) yavlyayutsyasplavy базирани на огнеупорни метали - волфрам, молибден, ниобий и други.

Точките на топене на основните огнеупорни метали: волфрам - 3400 ° С, тантал - 3000 ° С, молибден - 2640 ° С, ниобий - 2415 ° С, хром - 1900 ° С

висока температура силата на такива метали, причинени голяма сила на interatomic връзки в кристалната решетка и високите температури прекристализация.

Най-често се използват сплави молибден-базиран. Като добавки се въвеждат в сплавите на титан, цирконий, ниобий. За защита срещу окисление siliconizing се извършва върху повърхността на сплав слой, образуван MoSi2 дебелина 0,03 ... 0.04 mm. В 1700 о С силиконизирани части могат да работят 30 часа.

Волфрам - най-огнеупорен метал. Той се използва като съставен елемент в стоманите и сплави за различни цели, в електрониката и електротехниката (нажежаеми нагреватели в вакуумни устройства).

В като добавят легиращи елементи на волфрам молибден, рений и тантал. сплави на волфрамов с рений поддържат пластичност до -196 ° С и имат якост на опън от 150 МРа при 1800 ° С

За сплави волфрамови базирани се характеризират с ниска устойчивост на топлина, филм, образуван от метален оксид надвишава обема на повече от три пъти, така че те са напукани и отлепи да продукти, които работят във вакуум).