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认识耐热钢铸件。

编辑:宁国东方碾磨材料股份有限公司时间:2018-11-13

  耐热钢是一种具有高温抗氧化性和高温强度的钢。高温抗氧化性是保证工件在高温下工作的重要条件。在高温空气的氧化环境中,氧与钢表面反应形成各种氧化铁层。氧化物层非常疏松,失去了钢的原有特性,容易脱落。为了提高钢的抗高温氧化性能,在钢中添加合金元素来改变氧化物的结构。常用的合金元素有铬、硅、铝等。它们与氧反应在钢的表面形成致密和稳定的氧化物层,或钝化层,如Cr2O3、SiO2或Al2O3,以保护钢免于进一步氧化。铬、硅、铝的加入量越多,钢的抗高温氧化性能越好,而硅、铝的加入量过大,钢的力学性能和工艺性能越差。因此,铬是主要的合金元素,硅和铝是耐热钢中的辅助元素。总之,钢的高温抗氧化性只与其化学成分有关。

  高温强度是指钢在高温下长时间保持机械载荷的能力。钢在高温下的机械载荷是软化的,即强度随温度的升高而降低。第二种是蠕变,即在恒定应力作用下,塑性变形随时间缓慢增加。钢在高温下的塑性变形是由晶内滑移和晶界滑移引起的。通常采用合金化方法来提高钢的高温强度。在钢中加入合金元素以提高原子间的结合强度,形成良好的结构。添加铬、钼、钨、钒、钛等元素可以强化钢基体,提高再结晶温度,形成强化相碳化物或Cr23C6、VC、TiC等金属间化合物。溶解,不聚集和生长,保持它们的硬度。镍的添加主要是获得奥氏体。奥氏体比铁素体原子排列更紧密,原子间的结合更强,原子扩散更困难。因此,奥氏体的高温强度较好。可以看出,耐热钢的高温强度不仅与化学成分有关,而且与组织有关。

  耐热钢铸件是在高温下工作的钢。耐热钢铸件的发展与发电厂、锅炉、燃气轮机、内燃机、航空发动机等工业部门的技术进步密切相关。由于不同的机器和设备的温度和应力以及不同的环境,所用的钢的类型也不同。锅炉和加热炉中使用的最早的材料是低碳钢。所用的温度一般为200℃,压力仅为0.8 MPa。目前,锅炉用低碳钢20g的使用温度不超过450℃,工作压力不超过6MPa。随着各电厂运行温度的不断提高和工作压力的迅速增加,现代耐热钢的使用温度已达到700℃,使用环境变得更加复杂和苛刻。目前,耐热钢的使用温度在200~1300℃,工作压力在几兆帕~几十兆帕之间。工作环境已从简单的氧化气氛演变为较为复杂的环境,如硫化气氛、混合气氛、熔盐和液态金属。


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