Các Loại Thép Chịu Nhiệt Và Chịu Nhiệt. Thép Là Gì Và Nó được ăn ...

Các loại thép chịu nhiệt và chịu nhiệt. Thép là gì và nó được ăn bằng gì? Hợp kim thép Austenit và Austenit-Ferit

Thép chịu nhiệt được thiết kế để hoạt động lâu dài dưới tác động của nhiệt độ cao hoặc điện áp không đổi. Vật liệu được sản xuất theo cách mà mặc dù chịu tác động tiêu cực liên tục, nó không bị biến dạng và vẫn giữ được các đặc tính ban đầu của nó. Loại thép này được đặc trưng bởi hai chỉ số chính - độ bền lâu dài và độ dão. NS

Tuy nhiên, các đặc tính tương tự khiến hợp kim thép không gỉ trở thành vật liệu xây dựng đặc biệt cũng làm phức tạp các quy trình được sử dụng để xử lý chúng. Sự kết hợp cẩn thận giữa các đặc tính, hình học của dụng cụ cắt và ứng dụng của các thông số cắt có thể làm tăng đáng kể năng suất của các nguyên công gia công thép không gỉ.

Hợp kim thép không gỉ cơ bản được phân loại là sắt hoặc mactenxit. Hợp kim mactenxit có hàm lượng crom và cacbon cao hơn thép không gỉ ferit, cũng như hàm lượng mangan và silic tạo ra hợp kim có thể được tôi luyện bằng cách xử lý nhiệt. Ngày nay, hợp kim thép không gỉ Ferit và Mactenxit không được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở công nghiệp, nhưng trong các vật dụng gia đình như dụng cụ nhà bếp hoặc vườn.

Độ bền lâu dài đề cập đến khả năng của vật liệu chịu được các tác động tiêu cực từ bên ngoài trong một thời gian dài. Độ rão của thép chịu nhiệt đề cập đến ảnh hưởng của sự biến dạng liên tục của vật liệu trong quá trình vận hành điều kiện không thuận lợi... Đây là chỉ tiêu rất quan trọng, quyết định khả năng sử dụng nhãn hiệu cụ thể trong sản xuất cụ thể. Độ dốc được chỉ ra là tỷ lệ biến dạng tối đa cho phép trong suốt thời gian sử dụng được quy định. Nó dao động từ 5% trên 100 giờ đến 1% trên 100.000 giờ.

Khi việc sử dụng thép không gỉ phát triển, các hợp kim thường được sử dụng trong các tình huống yêu cầu độ bền cơ học cũng như khả năng chống ăn mòn. Những vật liệu này được gọi là thép không gỉ Austenit và hiện nay phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp, nơi yêu cầu độ bền, chống ăn mòn và chịu nhiệt. Những hợp kim này thường được sử dụng trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm hóa dầu vì các tiêu chuẩn vệ sinh đòi hỏi khả năng chống ăn mòn và thiết bị chung được thiết kế để sử dụng trong môi trường khắc nghiệt.

Các loại thép chịu nhiệt

Theo GOST 5632-72, thép chịu nhiệt không được chứa các tạp chất chì, antimon, bitmut, thiếc và asen. Điều này là do thực tế là một số kim loại này có nhiệt độ nóng chảy thấp và sự hiện diện của chúng trong cấu trúc của vật liệu có thể ảnh hưởng xấu đến các đặc tính chịu nhiệt của nó. Và các nguyên tố khác trong danh sách này, khi bị nung nóng sẽ phát ra các chất tiêu cực gây nguy hiểm đến tính mạng và sức khỏe con người, vì vậy sự hiện diện của chúng trong hợp kim là điều cực kỳ không mong muốn.

Không thể tránh khỏi việc tăng hiệu suất của một hợp kim như thép không gỉ cũng dẫn đến nhiều vấn đề gia công. Các đặc tính chống ăn mòn của hợp kim thép không gỉ Mactenxit và Ferit chủ yếu là tính chất hóa học và kết quả là, những hợp kim này không khó gia công hơn nhiều so với thép đơn. Tuy nhiên, việc bổ sung niken và các nguyên tố khác vào thép không gỉ Austenit gây ra tăng độ cứng, độ dẻo dai, khả năng chống biến dạng và các đặc tính nhiệt làm giảm khả năng gia công.

Thép và hợp kim chịu nhiệt được chế tạo trên cơ sở sắt với việc bổ sung các kim loại khác. Khả năng chịu nhiệt độ cao đạt được khi bổ sung crom và niken. Hàm lượng các kim loại khác trong hợp kim không đáng kể. Các mác thép chịu nhiệt khác nhau về tỷ lệ các thành phần khác nhau trong cấu trúc vật liệu. Thép P-193 chứa tới 1% cacbon, không quá 0,6% mangan và silic, 30% mỗi niken và crom, khoảng 2% titan.

Cho đến gần đây phục hồi cơ học thép không gỉ Austenit vẫn chưa được hiểu rõ. Các nhà chế tạo công cụ tin rằng vì các lớp này mạnh hơn, lực cắt cơ học sẽ lớn hơn, và do đó cần phải sử dụng các công cụ hình học âm mạnh hơn để giảm các thông số cắt. Tuy nhiên, phương pháp này tạo ra tuổi thọ dụng cụ ngắn, phoi dài, gờ thường xuyên, độ nhám bề mặt không đạt yêu cầu và rung động không mong muốn.

Trên thực tế, lực cắt cơ học tạo ra từ thép không gỉ Austenit không lớn hơn nhiều so với lực cắt thường được sử dụng trong gia công thép thông thường. Hầu hết mức tiêu thụ năng lượng bổ sung cần thiết để sản xuất Austenit thép không rỉ, là kết quả của các đặc tính nhiệt của chúng. Gia công là một quá trình biến dạng, và khi gia công thép không gỉ Austenit có khả năng chống biến dạng, nguyên công gây ra nhiệt độ quá cao.

Thương hiệu tinidur bao gồm 0,13% cacbon, 1% mangan và silicon, 31% niken, 16% crom, 0,2% nhôm. Thép A286 có cấu tạo: 0,05% cacbon, 1,35% mangan, 0,55% silic, 25% niken, 15% crom, 1,25% molypden, 2% titan, 0,2% nhôm. Vật liệu DVL42 chứa 0,1% cacbon, lên đến 1% mangan, 0,8% silicon, 33% niken, 23% coban, 16% crom, 5% molypden, 1,7% titan.

Thương hiệu DVL52 có thành phần tương tự, chỉ thay vì titan, nó chứa 4,5% tantali. Chromadur bao gồm 0,11% cacbon, 18% mangan, 0,62% silic, 12,5% crom, 0,75% molypden, 0,65% vanadi và 0,2% nitơ. Phần còn lại trong tất cả các thương hiệu là sắt. Tất cả các loại thép không gỉ chịu nhiệt được liệt kê đều được sản xuất bằng công nghệ giống nhau. Chỉ các thành phần và tỷ lệ của chúng trong tổng khối lượng của hợp kim là khác nhau.

Việc thoát nhiệt này ra khỏi khu vực cắt là rất quan trọng. Thật không may, ngoài khả năng chống biến dạng, thép không gỉ Austenit còn có tính dẫn nhiệt thấp. Các đường may được tạo ra khi gia công các loại thép đơn giản sẽ hấp thụ và vận chuyển nhiệt, nhưng phoi thép Austenit không gỉ chỉ hấp thụ nhiệt ở một mức độ nhất định. Ngoài ra, do cùng một bộ phận dẫn nhiệt kém nên nhiệt dư đi vào dụng cụ cắt, dẫn đến tuổi thọ của dụng cụ ngắn.

Các nhà chế tạo công cụ đã tạo ra các nền kim loại rắn chắc để cung cấp đủ độ cứng để chịu được nhiệt độ cao gặp phải khi gia công thép không gỉ. Đồng thời, thành phần của chất nền có tầm quan trọng tương đương với việc chuẩn bị cạnh. Một công cụ có lưỡi sắc sẽ cắt thép không gỉ chứ không làm biến dạng nó và do đó làm giảm sự tích nhiệt.

Sản xuất và gia công thép chịu nhiệt

Việc nấu chảy thép chịu nhiệt đòi hỏi các điều kiện đặc biệt không cần thiết trong quá trình sản xuất các loại thép tiêu chuẩn. Hợp kim phải có hàm lượng cacbon cực thấp để cung cấp cho sản phẩm mức độ bền cần thiết. Vì vậy, than cốc không thích hợp cho các lò gia nhiệt. Khí oxy được sử dụng làm nhiên liệu. Điều này cho phép kim loại nhanh chóng được nung nóng đến nhiệt độ cao cần thiết để nấu chảy.

Vì lợi ích của việc loại bỏ nhiệt từ khu vực cắt, hầu hết cách hiệu quả gia công thép không gỉ là sử dụng độ sâu cắt và cải tiến lớn nhất. Mục đích là để tối đa hóa lượng nhiệt được loại bỏ trong các chip. Vì tính dẫn nhiệt kém của thép không gỉ hạn chế lượng nhiệt có thể được hấp thụ bởi mỗi milimet khối của vật liệu chip, nên việc tạo ra các phoi dài hơn với thể tích lớn hơn milimet khối sẽ loại bỏ nhiều nhiệt hơn.

Nếu sử dụng độ sâu cắt lớn hơn, số lượng đường chuyền cần thiết để lấp đầy chi tiết cũng sẽ giảm, đây là một khía cạnh quan trọng vì thép không gỉ Austenit có xu hướng cong vênh hoặc cứng lại trong quá trình gia công.

Thép không gỉ chịu nhiệt được sản xuất chủ yếu từ nguyên liệu thứ cấp. Trong trường hợp này, thép và crôm được đưa vào lò cùng một lúc. Ôxy cháy nhanh chóng làm kim loại nóng lên đến nhiệt độ nóng chảy, trong khi quá trình ôxy hoá cacbon phát triển xảy ra, chất này phải được loại bỏ khỏi thành phần thép. Một lượng nhỏ silicon được thêm vào để bảo vệ crom khỏi bị oxy hóa. Niken được thêm vào điện tích sau khi bắt đầu quá trình nấu chảy. Phần còn lại của các tạp chất được trồng vào cuối quy trình. Quá trình nấu chảy diễn ra ở nhiệt độ khoảng 1800 độ C.

Có những hạn chế thực tế đối với các phương pháp xử lý tích cực này. Các yêu cầu về hoàn thiện bề mặt, ví dụ, giới hạn nguồn cấp dữ liệu tối đa. Công suất máy sẵn có cũng như độ bền của dụng cụ cắt và một phần cũng đặt ra các giới hạn về tính xâm thực của các thông số có thể được sử dụng.

Các đặc tính nhiệt có vấn đề của hợp kim thép không gỉ Austenit cho thấy rằng việc sử dụng chất làm lạnh hầu như luôn luôn quan trọng đối với sự thành công trong quá trình chế biến. Cách sử dụng chất làm mát cũng rất quan trọng. Áp suất càng cao khi áp dụng chất làm mát trong khu vực cắt, nó sẽ thực hiện công việc của mình càng tốt.

Thép chịu nhiệt được xử lý bằng cách sử dụng đặc biệt răng cửa cứngđược làm từ các kim loại thuộc nhóm coban-vonfram. Phần còn lại của công nghệ không khác nhiều so với quá trình xử lý của các thương hiệu tiêu chuẩn. Như nhau máy tiện cắt vít, chất lỏng bôi trơn và làm mát tiêu chuẩn được sử dụng. Các quy định an toàn cũng không bao gồm các mặt hàng mới.

Lớp phủ chống mài mòn dụng cụ. Một lớp phủ cứng được phủ lên bề mặt của nền dụng cụ làm tăng độ cứng của bề mặt dụng cụ và cải thiện tuổi thọ sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao. Tuy nhiên, lớp phủ thường cần phải thô để cách nhiệt nền dụng cụ và lớp phủ thô không bám dính tốt với các hình học rất sắc nét. Các nhà sản xuất dụng cụ cắt có trách nhiệm thiết kế các lớp phủ mỏng, mỏng nhưng cung cấp một lớp chắn tốt để chống lại nhiệt.

Thép không gỉ Austenit có độ dẻo cao và có xu hướng hướng tới các dụng cụ cắt. Lớp phủ cũng có thể ngăn ngừa mài mòn chất kết dính xảy ra khi vật liệu gia công dính vào nhau và tích tụ trong lưỡi cắt. Vật liệu đính kèm sau đó có thể làm rách các phần của lưỡi cắt, dẫn đến độ hoàn thiện bề mặt kém và hỏng dụng cụ. Lớp phủ có thể cung cấp chất bôi trơn hạn chế mài mòn bám dính, trong khi hơn thế nữa tốc độ cao cắt cũng làm giảm mài mòn ly hợp.

Thép chịu nhiệt được hàn bằng phương pháp hồ quang hoặc hồ quang argon. Trước khi bắt đầu quy trình, cả hai bộ phận được nối phải trải qua quá trình làm cứng, bao gồm nung nóng kim loại đến nhiệt độ 1000-1100 độ C, và sau đó làm nguội ngay lập tức. Thao tác này sẽ tránh được các vết nứt vi mô và vĩ mô trong quá trình công việc hàn... Điều rất quan trọng là đường hàn không được thua kém về đặc tính của nó so với vật liệu cơ bản, nếu không nó có thể trở thành một vấn đề nghiêm trọng trong quá trình vận hành.

Một số hợp kim thép không gỉ Austenit có chứa tạp chất cứng và mài mòn, do đó, việc tăng độ mài mòn của dụng cụ cắt kết hợp với lớp phủ cứng có thể có lợi cho tuổi thọ của dụng cụ. Sự lùi lại xảy ra do xu hướng các lớp bị biến dạng và tự động cắt trong quá trình gia công. Vết lõm có thể được mô tả là mài mòn ma sát cực hạn cực kỳ hạn chế và có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng các lớp phủ thích hợp và các hành động khác như thay đổi độ sâu của vết cắt để mở rộng vùng mài mòn của lưỡi cắt.

Ứng dụng của thép chịu nhiệt

Thép chịu nhiệt được sử dụng trong trường hợp công việc liên quan đến tải nhiệt liên tục trên bộ phận. Trước hết, vật liệu được sử dụng để sản xuất các loại lò nung khác nhau. Nó kéo dài đáng kể độ bền của thiết bị và có thể chịu được vài chục nghìn chu kỳ sản xuất. Cách tiếp cận này cho phép bạn giảm chi phí sản xuất.

Các nhà sản xuất dụng cụ đang tập trung vào việc phát triển công cụ cắt liên tục để tìm ra sự cân bằng giữa các đặc tính của công cụ sẽ mang lại hiệu suất tối ưu trong vật liệu cụ thể cần cắt. Việc khảo sát chất lượng của kim loại cứng đòi hỏi phải có sự cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo dai, sao cho dụng cụ không quá mạnh đến mức bị gãy, nhưng đủ mạnh để chịu được biến dạng. Tương tự như vậy, hình học có cạnh sắc được ưa thích hơn, mặc dù không mạnh bằng cạnh tròn.

Do đó, mục tiêu của việc phát triển hình học cạnh là tạo ra các công cụ có sự cân bằng giữa cạnh sắc và độ bền cao nhất có thể. Là một phần của quá trình phát triển, các nhà sản xuất phần cứng xem xét các đề xuất của họ cho các ứng dụng công cụ. Các khuyến nghị hiện tại cho các thông số gia công chủ yếu dựa trên độ bền và độ dẻo dai của thép thông thường mà không xem xét các yếu tố nhiệt rất quan trọng khi gia công thép không gỉ Austenit và các hợp kim hiệu suất cao khác.

Thép chịu nhiệt Austenit được sử dụng trong sản xuất rôto, cánh tuabin và van động cơ. Đặc điểm của chúng không chỉ là chống chịu tốt với nhiệt độ cao mà còn tăng khả năng chống rung, chống va đập. Thép chịu nhiệt chống ăn mòn được sử dụng chủ yếu để sản xuất các đồ vật hoạt động ngoài trời hoặc trong điều kiện độ ẩm cao. Tính năng của nó là hàm lượng crom cao trong hợp kim, cho phép bạn chống lại quá trình oxy hóa một cách hiệu quả và các tác động tiêu cực môi trường.

Gần đây, các nhà sản xuất thiết bị đã bắt đầu làm việc với các tổ chức học thuật để nghiên cứu các quy trình thử nghiệm thiết bị dựa trên hiệu suất nhiệt của một số vật liệu nhất định. Các hướng dẫn mới phản ánh việc tạo ra các tài liệu tham khảo mới. Theo truyền thống, các tiêu chuẩn về khả năng gia công được thiết lập theo vật liệu chuẩn, thép hợp kim và phù hợp với ứng suất cơ học được tạo ra trong quá trình gia công. Một tập hợp các vật liệu tham chiếu riêng lẻ hiện đang tồn tại cho thép không gỉ Austenit với các giá trị tham chiếu được thiết lập cho tốc độ, tiến dao và độ sâu của vết cắt.

Thép hợp kim cao chịu nhiệt là vật liệu chế tạo ống trao đổi nhiệt, lò phản ứng, nhà máy hơi nước. Nó được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ cao liên tục (300-700 độ C) trong thời gian dài. Thép tấm chịu nhiệt là mẫu trống cơ bản để sản xuất các thiết bị khác nhau. Nó có thể được sử dụng để chế tạo nồi hơi, làm vật liệu bên trong cho lò nung, cắt các bộ phận có hình dạng khác nhau từ một tấm.

Đối với vật liệu chuẩn, hệ số cân bằng hoặc hiệu chuẩn được sử dụng để xác định những thay đổi trong giá trị cơ bản nhằm đạt được hiệu suất tối ưu trong vật liệu có các đặc tính gia công khác nhau.

Việc lựa chọn một vật liệu cụ thể phụ thuộc vào một số yếu tố như thông số kỹ thuật của khách hàng, khả năng chịu nhiệt, áp suất van, trung bình hoặc kích thước van. Những vật liệu này có thể được phân loại chủ yếu thành ba loại: gang, thép và thép không gỉ.

Khả năng tương thích tốt giảm rung động gia công tốt độ dẫn nhiệt tốt chống ăn mòn. Ứng dụng: Đúc này chủ yếu được sử dụng trong việc chế tạo các công cụ, nhà máy, động cơ diesel tàu thủy, vỏ tuabin hơi nước, máy bơm và van.

Các loại thép và hợp kim chịu nhiệt và chịu nhiệt khác nhau được công nhận là vật liệu tốt nhất để sản xuất các kết cấu hoạt động trong môi trường đặc biệt khó khăn và khắc nghiệt.

1

Khả năng chống cáu cặn, còn được gọi là khả năng chịu nhiệt, là khả năng của một số hợp kim hoặc kim loại có thể chịu được trong một thời gian dài ở nhiệt độ cao. Khả năng chịu nhiệt được hiểu là khả năng của vật liệu kim loại chống lại sự phá hủy và biến dạng dẻo ở mức cao điều kiện nhiệt độ công việc.

Do khả năng tương thích tốt, ngoài các giá trị độ bền và độ cứng tốt, vật liệu đúc này giống thép. Độ giãn dài cao khi đứt. ... Ứng dụng: Xưởng đúc này chủ yếu được sử dụng trong động cơ, máy nén, tuabin, hải quân và khai thác mỏ, luyện kim và cơ khí, và sản xuất van như một vật liệu sáng tạo.

Kéo dài thời gian đứt ở mức rất cao đến chấn động ở mức rất cao là rất cao. Ứng dụng: Nhà máy này chủ yếu được sử dụng trong động cơ, máy nén, tuabin, hải quân và khai thác mỏ, luyện kim và cơ khí, và các ứng dụng có nhiệt độ thấp hoặc mức áp suất cao hơn.

Kết cấu không tải, được sử dụng ở nhiệt độ trong vùng +550 ° C trong môi trường khí ôxy hóa, thường được làm bằng kim loại chịu nhiệt. Các yếu tố của lò sưởi thường được gọi là các sản phẩm này. Các hợp kim gốc sắt ở nhiệt độ trên 550 độ được chỉ định dễ bị oxy hóa hoạt động, do đó oxit ferrum hình thành trên bề mặt của chúng. Hợp chất này được đặc trưng bởi một mạng tinh thể cơ bản thiếu nguyên tử oxy, dẫn đến sự xuất hiện của một loại vảy giòn.

Có thể tăng khả năng chịu nhiệt của thép khi đưa các nguyên tố như silic, crom và nhôm vào trong đó.

Chúng có khả năng tạo ra các mạng tinh thể hoàn toàn khác với oxy - với cấu trúc rất dày đặc và đáng tin cậy. Mức độ hợp kim của chế phẩm (lượng phụ gia cần thiết) được lựa chọn có tính đến nhiệt độ dự kiến ​​sử dụng sản phẩm làm từ đó.

Khả năng chịu nhiệt cao nhất vốn có trong các vật liệu làm từ niken (silchromes). Đặc biệt, chúng bao gồm các loại thép sau:

  • 36X18H25C2;
  • 15X25T;
  • 08X17T;
  • 15Х6СЮ.

Nói chung, khả năng chịu nhiệt của thép càng cao thì càng có nhiều crom. Một số loại thép chế phẩm có khả năng hoạt động mà không làm giảm các đặc tính ban đầu của chúng ngay cả ở nhiệt độ khoảng 1150 ° C.

2

Các loại thép như vậy là lý tưởng để sản xuất các sản phẩm hoạt động trong điều kiện có hiện tượng rão và nhiệt độ tăng cao một cách tự nhiên. Creep là xu hướng của kim loại biến dạng từ từ (dẻo) ở nhiệt độ không đổi dưới tác dụng của tải trọng không đổi.

Khả năng chịu nhiệt của hợp kim phụ thuộc vào loại dây leo hiện có, có thể là:

  • dài hạn;
  • thời gian ngắn.

Loại thứ hai được thiết lập trong quá trình phân tích độ bền kéo của sản phẩm được thực hiện đặc biệt. Các bài kiểm tra được thực hiện trong thời gian ngắn ở nhiệt độ xác định trước trong lò gia nhiệt.

Và độ bền lâu dài được xác định, như bản thân bạn hiểu, qua một thời gian dài tiếp xúc với thép. Và trong trường hợp này, giá trị chính là giá trị của giới hạn rão - ứng suất cao nhất gây ra sự phá hủy vật thử ở một thời gian và nhiệt độ tiếp xúc cụ thể.

3

Theo trạng thái cấu trúc của chúng, các hợp kim như vậy là:

  • mactenxit-ferit;
  • ngọc trai;
  • Austenit;
  • mactenxit.

Và các hợp kim chịu nhiệt cũng được chia thành:

  • Austenit-ferit hoặc mactenxit;
  • ferit.

  • 3Х13Н7С2 và 4Х9С2 (được sử dụng ở nhiệt độ 850-950 ° trong van của động cơ ô tô);
  • Kh5M, 1X12H2VMF, 1X8VF, Kh6SM, Kh5VF (được sử dụng để sản xuất các cụm và các bộ phận khác nhau hoạt động trong 1000–10000 giờ ở nhiệt độ từ 500 đến 600 °);
  • X5 (ống được làm bằng chúng để sử dụng ở nhiệt độ không quá 650 °);
  • 1X8VF (được sử dụng để sản xuất các bộ phận cho tuabin hơi nước, hoạt động mà không bị mất đặc tính trong 10.000 giờ trở lên ở nhiệt độ lên đến 500 °).

Hợp kim mactenxit thu được từ hợp kim lêlitic với sự gia tăng lượng crôm sau này. Các loại thép chịu nhiệt và chịu nhiệt sau đây được quy trực tiếp cho các loại thép lê: Kh13N7S2, Kh7SM, Kh9S2, Kh10S2M, Kh6SM, Kh6S (nghĩa là tất cả các loại hợp chất crom-molypden và crôm-silic). Chúng được dập tắt ở nhiệt độ 950–1100 độ, và sau đó (ở 8100 độ), chúng được thực hiện, điều này giúp thu được vật liệu rắn (trên thang HRC - ít nhất 25 đơn vị) với cấu trúc sorbitol.

Thép ferritic chịu nhiệt có cấu trúc hạt mịn sau khi ủ và xử lý nhiệt. Trong các chế phẩm như vậy, từ 25 đến 33 phần trăm crom có ​​mặt. Chúng được sử dụng cho thiết bị nhiệt phân và thiết bị trao đổi nhiệt. Các cấp sau đây được gọi là thép ferit: Х28, Х18СЮ, Х17, Х25Т, 0Х17Т, 1Х12СЮ. Lưu ý rằng chúng không thể được làm nóng quá 850 độ, vì trong trường hợp này, các sản phẩm sẽ trở nên giòn do cấu trúc hạt thô của chúng.

Hợp kim mactenxit-ferit đã chứng tỏ bản thân rất tốt trong việc sản xuất các bộ phận chế tạo máy, được lên kế hoạch sử dụng ở 600 ° trong một thời gian đáng kể. Các loại thép chịu nhiệt như vậy (1Х13, 1Х12В2МФ, 1Х12ВНМФ, Х6СЮ, 2Х12ВМБФР, 1Х11МФ) được hợp kim với molypden, vonfram, vanadi và crom trong đó, theo quy luật, chứa từ 10 đến 14 phần trăm.

4

Phổ biến nhất là những loại, cấu trúc của chúng được đảm bảo bởi sự hiện diện của niken và khả năng chịu nhiệt - bởi sự hiện diện của crom. Trong các chế phẩm như vậy, đôi khi người ta tìm thấy những tạp chất không đáng kể của niobi và titan, và có rất ít cacbon trong chúng. Lớp Austenitic ở nhiệt độ lên đến 1000 ° chống lại thành công quá trình hình thành cáu cặn và đồng thời thuộc nhóm thép chống ăn mòn.

Ngày nay, các doanh nghiệp thường sử dụng các vật liệu được mô tả thuộc loại kết tủa-đông cứng. Chúng được chia thành hai loại, tùy thuộc vào phiên bản của chất làm cứng được sử dụng - kim loại hoặc cacbua. Đó là quy trình làm cứng mang lại cho thép Austenit những tính chất đặc biệt mà ngành công nghiệp yêu cầu. Các hợp kim đã biết của nhóm này:

  • kết tủa-đông cứng: 0Х14Н28В3Т3ЮР, Х12Н20Т3Р, 4Х12Н8Г8МФБ, 4Х14Н14В2М (tối ưu để sản xuất van động cơ Phương tiện giao thông và các bộ phận tuabin);
  • đồng nhất: 1Х14Н16Б, Х25Н20C2, Х23Н18, Х18Н10T, Х25Н16Г7АР, Х18Н12T, 1Х14Н18В2Б (các nhãn hiệu này được sử dụng trong sản xuất phụ kiện và đường ống hoạt động dưới tải trọng cao, các yếu tố của hệ thống xả, đơn vị áp suất siêu cao).

Hợp kim Austenit-ferit có khả năng chịu nhiệt rất cao, cao hơn nhiều so với các vật liệu crom cao thông thường.Điều này đạt được do sự ổn định độc đáo của cấu trúc của chúng. Các loại thép này không thể được sử dụng để sản xuất các thành phần chịu tải do tính dễ vỡ của chúng tăng lên. Nhưng chúng hoàn hảo để sản xuất các sản phẩm hoạt động ở nhiệt độ gần 1150 ° C:

  • ống đo nhiệt độ (cấp - Х23Н13);
  • băng tải lò, đường ống, bể xi măng (Х20Н14С2 và 0Х20Н14С2).

5

Trong trường hợp cần chế tạo các bộ phận có thể sử dụng ở nhiệt độ từ 1000 đến 2000 độ, người ta sử dụng thép làm từ kim loại chịu lửa. Chúng bao gồm các yếu tố được đặc trưng bởi các điểm nóng chảy sau (tính bằng độ):

  • 3410 - vonfram;
  • khoảng 3000 - tantali;
  • 2415 - niobium;
  • 1900 - vanadi;
  • 1855 - zirconi;
  • 3180 - Rô-bin-xơn;
  • khoảng 2600 - molypden;
  • gần 2000 - hafnium.

Các kim loại này bị biến dạng (dẻo) khi nung nóng, đó là do nhiệt độ cao chúng chuyển sang trạng thái giòn. Khi nung nóng đến các giá trị kết tinh lại, một cấu trúc dạng sợi của kim loại chịu lửa và gia công cứng được hình thành. Chỉ số chịu nhiệt của các vật liệu này thường được tăng lên khi bổ sung các chất phụ gia đặc biệt. Và việc bảo vệ chúng ở nhiệt độ trên 1000 độ khỏi quá trình oxy hóa thường được thực hiện bằng cách tạo hợp kim sử dụng molypden, tantali, titan và các nguyên tố khác.

Hợp kim chịu lửa với các thành phần sau đây thường được sử dụng:

  • 30% hecxen + vonfram;
  • 40% niobi + 60% vanadi;
  • 48% sắt + 1% zirconi + 5% molypden + 15% niobi;
  • 10% vonfram + tantali.

6

Những hợp kim này, khả năng chịu nhiệt và chịu nhiệt rất cao, chứa hơn 55% niken và hơn 65% niken + phức hợp sắt. Yếu tố cơ bản trong cả hai loại chế phẩm, đây là crom (nó chứa từ 14 đến 23%).

Các chỉ số cao hơn về sức đề kháng và sức mạnh ở nhiệt độ cao được chứng minh bằng thép gốc niken: KhN60V, KhN75MBTYu, KhN60Yu, KhN78T (chịu nhiệt) và KhN77TYu, KhN70MVTYuB, KhN70VMYu, KhN70, KhN67VMTYu (chịu nhiệt). Thực tế này là do quá trình hình thành màng oxit nhôm và crom trên bề mặt của chúng ở nhiệt độ cao, cũng như (trong dung dịch rắn) - các hợp chất của nhôm và niken, titan và niken.

V hợp kim niken vì hàm lượng cacbon không đáng kể trong chúng nên cacbua không bao giờ xuất hiện. Và sự đông cứng của chúng là hệ quả của quá trình đông cứng, được đặc trưng bởi bản chất phân tán, sau khi xử lý nhiệt. Quá trình xử lý như vậy được hiểu là:

  • tạo ra một thành phần đồng nhất vững chắc của niken và các phụ gia hợp kim;
  • sự lão hóa tiếp theo của kim loại (nhiệt độ quá trình là khoảng 750 độ, đôi khi - 800).

Trong quá trình phân hủy thành phần siêu bão hòa rắn, các thành phần tăng cường kim loại được hình thành, làm tăng đáng kể khả năng chịu nhiệt và khả năng chống biến dạng của thép.

Mục đích và cấp của thép với niken, với niken và sắt:

  • các thành phần của cấu trúc khí - KhN35VMTYu;
  • phần tử tuabin - ХН35ВТР;
  • đĩa và cánh máy nén - KhN35VTYu;
  • rôto tuabin - ХН35ВТ, ХН35ВМТ.

Từ khóa » Thép Chịu Nhiệt Là Gì