Pentru a lucra în condiții speciale, care pot fi cauzate de temperaturi ridicate sau stres electric, este necesar un material care să reziste la efectele adverse ale mediului. În aceste scopuri s-au obținut clasele de oțel, rezistente la căldură.
Acest material este realizat într-un mod special care vă permite să rezistați și să nu deformați cu o influență externă negativă pe termen lung pe o perioadă lungă de timp. Caracterizată de acest tip de fluaj și rezistență de oțel, care sunt principalii indicatori ai acestei industrii de produse.
Creepul este responsabil de deformarea continuă a materialului atunci când oțelul este în condiții nefavorabile. Durabilitatea este responsabilă pentru perioada în care oțelul rezistent la căldură poate rezista la influențele externe.
Rezistent la căldură - ceea ce este?
Rezistența la căldură, denumită și rezistența la oxidare, arată cu ce rezistență un material particular poate rezista coroziunii gazului la temperaturi ridicate pentru o lungă perioadă de timp. Capacitatea oțelului de a rezista deformării și distrugerii plastice indică faptul că acest material este rezistent la căldură.
Astfel de aliaje rezistente la căldură sunt utilizate în multe industrii. De exemplu, un element de încălzire a cuptoarelor care funcționează la + 550 ° C nu poate fi fabricat din oțel obișnuit, rezistent la căldură, pur și simplu nu poate rezista la această sarcină.
La temperaturi de peste cinci sute și cincizeci de grade, aliajele pe bază de fier sunt capabile de oxidare, ceea ce determină formarea oxidului ferum pe suprafața lor. Acest compus este caracterizat printr-o rețea de cristal, care nu are atomi de oxigen, ceea ce provoacă apariția zgurii de tip friabil.
Pentru a produce oțel rezistent la căldură, trebuie să adăugați aliaje elemente precum aluminiu, crom și siliciu. Acești compuși permit ca alte laturi să fie reproduse cu oxigen, care se disting printr-o structură fiabilă și densă. Cantitatea și compoziția aditivilor se formează în funcție de mediul în care va funcționa ulterior acest tip de oțel rezistent la căldură.
Rezistența maximă la căldură a aliajelor este detectată de acele materiale care au fost produse din baza de nichel. Marcarea, care se referă la astfel de aliaje:
- 15H25T;
- 36H18N25S2;
- 15H6SYU;
- 08H17T.
Adăugarea cromului contribuie, de asemenea, la creșterea rezistenței la căldură a compozițiilor din oțel, care pot funcționa fără a-și pierde calitățile de bază chiar și la - 1150 ° С.
Rezistent la căldură - ceea ce este
Gradul acestui oțel este potrivit pentru fabricarea produselor care vor funcționa în condiții de temperatură ridicată și vor avea un efect de fluaj . Creepul sau tendința aliajului de a deforma lentul are loc sub influența unei sarcini constante și a unei temperaturi constante.
Creepul metalic este de două tipuri:
- lung;
- Pe termen scurt.
Deoarece rezistența la căldură a aliajului și gradul său depinde de tipul de fluaj, acesta este stabilit în timpul întinderii produselor și analiză pe baza rezultatelor comportamentului aliajului. Realizați astfel de proceduri într-un cuptor de încălzire la temperaturi date. Aceasta determină rezistența la fluaj și distrugerea materialului atunci când este expus la temperatură și timp.
Gradurile de oteluri rezistente la căldură, clasificarea și descrierea acestora
Structurile acestor oțeluri rezistente la căldură sunt împărțite în:
perlită;- martensitica-feritic;
- martensitică;
- austenitică.
Există, de asemenea, o diviziune a aliajelor de temperatură ridicată pe austenitic-ferit (martensitic) și feritice.
Astfel de grade de aliaj martensitic sunt produse:
- 4Х9С2 și 3Х13Н7С2 (această calitate a oțelului este utilizată în principal la supapele motoarelor motoare, unde temperatura crește până la 850-950 ° C);
- Х6СМ, Х5М, 1Х8ВФ, 1Х12H2VМФ, Х5ВФ (un astfel de aliaj este potrivit pentru producerea de piese și ansambluri care trebuie să funcționeze timp de 1000-10000 ore în limitele de temperatură de 500-600 ° C);
- X5 (această marcă este utilizată pentru fabricarea țevilor care vor funcționa la o temperatură limitată la 650 ° C);
- 1H8VF (acest tip de aliaje se utilizează la fabricarea pieselor de turbine cu abur care pot funcționa timp de 10.000 de ore fără pierderi la o temperatură care să nu depășească 500 ° C).
Atunci când cromul este adăugat la aliajele perlate, se obțin grade de aliaj martensitic. Pentru materialele perletice se includ aliajele cu temperatură ridicată cu marcajul: X7CM, X10C2M, X9C2, X6C . Ele sunt întărite la 950-1100 ° C și apoi la 8100 ° C produc temperaturi de oțel, ceea ce vă permite să creați structuri solide cu o structură de sorbitol.
Aliajele ferite au o structură cu granulație fină, pe care o primesc după tratarea termică și ardere. În astfel de compoziții, de regulă, cromul este prezent într-un procent cuprins între douăzeci și cinci și treizeci și trei. Oțel rezistent la căldură utilizat în producția de schimbătoare de căldură și de echipament de piroliză.
Următoarele marcaje ale materialelor se referă la aliajele ferite : 1X12СЮ, Х28, Х17, Х18СЮ, 0Х17Т, Х25Т . Dar ele nu pot fi încălzite la mai mult de o sută optzeci de grade, altfel materialul va deveni fragil din cauza structurii sale granulate.
Materialele martensitic-feritetice sunt excelente pentru producția pieselor de inginerie, ale căror lucrări se vor desfășura la o temperatură de șase sute de grade și pentru o lungă perioadă de timp.
Cele mai populare aliaje rezistente la căldură
Fontele austenitice rezistente la căldură au devenit cele mai populare materiale din acest segment de producție a oțelului. Structura lor este creată cu ajutorul nichelului care face parte, iar calitățile rezistente la căldură sunt asigurate de prezența cromului . Astfel de grade austenitice sunt rezistente la formarea scării la temperaturi care nu depășesc o mie de grade.
În fabricarea acestui aliaj folosind două tipuri de etanșanți: intermetalici sau carburi. Aceste sigilii oferă oțel austenitic cu proprietăți speciale care sunt atât de solicitate în diferite industrii moderne.
Cele mai populare și cele actuale aliaje sunt împărțite în două grupe:
- Dispersie de întărire (grade Х12Н20Т3Р, 0Х14Н28В3Т3ЮР, 4Х14Н14В2М, 4Х12Н8Г8MFB - acest oțel este materialul cel mai potrivit pentru fabricarea pieselor de turbine și supape de motor);
- omogene (clasele Х25Н20С2, 1Х14Н16Б, Х23Н18, Х25Н16Г7АР, Х18Н10Т, 1Х14Н18В2Б, Х18Н12Т - aceste branduri sunt utilizate pentru fabricarea țevilor și a fitingurilor care vor funcționa sub sarcini grele).
Datorită aliajului său cu o structură stabilă, oțelurile austenitic-feritice prezintă o rezistență la căldură destul de ridicată. Datorită fragilității lor, astfel de calități nu pot fi utilizate pentru producerea de piese încărcate, dar aceste aliaje funcționează bine la temperaturi de până la 1150 ° C.
Metale și aliaje refractare
Dacă producția necesită detalii despre mediul de lucru estimat, care va fi de o mie sau chiar două mii de grade, atunci aliajul ar trebui să utilizeze metale refractare.
Elementele utilizate și punctul lor de topire sunt:
tungsten (3410 ° C);- tantal (3000 ° C);
- niobiu (2415 ° C);
- vanadiu (1900 ° C);
- zirconiu (1855 ° C);
- reniu (3180 ° C);
- molibden (2600 ° C);
- hafniu (2000 ° C).
Aceste metale sunt deformate atunci când sunt încălzite, deoarece temperatura ridicată provoacă schimbarea lor într-o stare fragilă. Structura lor fibroasă este formată atunci când este încălzită până la starea de recristalizare a metalelor refractare. Rezistența la căldură crește datorită amestecurilor de aditivi speciali . Și împotriva oxidării la temperaturi de peste o mie de grade, aceste materiale protejează aditivii de titan, tantal și molibden.
Astfel, prin aliaje de elemente diferite, puteți obține calitățile dorite de materiale rezistente la căldură, care pot fi utilizate într-o varietate de industrii pentru a lucra în diferite medii de temperatură.