Топлоустойчивите стоманени отливки са части, отлети от топлоустойчива легирана стомана като суровини. При високи температури стоманата с устойчивост на окисляване, достатъчна якост при висока температура и добра устойчивост на топлина се нарича топлоустойчива стомана. Топлоустойчивата стомана може да бъде разделена на два вида: устойчива на окисление стомана и топлоустойчива стомана според нейните свойства. Антиокислителната стомана също се нарича стомана без кожата. Стомана с гореща якост се отнася до стомана, която има добра устойчивост на окисление при високи температури и висока якост при висока температура. В случай на същия химичен състав, отлятото състояние има по-висока термична якост от валцуваното състояние. Частите от лята топлоустойчива стомана заемат голям дял в областта на топлоустойчивата стомана.
Някои високолегирани топлоустойчиви стомани трудно се обработват и деформират. Производството на отливки е не само по-рентабилно от валцуваните продукти, но и отливките имат по-висока издръжливост. Следователно топлоустойчивата лята стомана заема значителна част от топлоустойчивата стомана. В допълнение към леенето в пясък могат да се използват и техники за прецизно леене за получаване на продукти с гладки повърхности и точни размери. Центробежното леене често се използва за високотемпературни пещни тръби за крекинг на синтетичен амоняк и етилен
Според металографската структура в нормализирано състояние топлоустойчивата лята стомана може да бъде разделена на четири категории: перлитна топлоустойчива стомана, мартензитна топлоустойчива стомана, феритна топлоустойчива стомана и аустенитна топлоустойчива стомана.
1. Перлитна топлоустойчива лята стомана
Легиращите елементи на перлитната топлоустойчива лята стомана са главно хром и молибден, като общото количество обикновено не надвишава 5%. В структурата му освен перлит и ферит има и бейнит. Този вид стомана има добра якост при висока температура и производителност на процеса при 500-600 ℃. Те се използват широко за производство на топлоустойчиви части под 600 ℃, като стоманени тръби за котли, колела на парни турбини, ротори, крепежни елементи, съдове под високо налягане, тръбопроводи и др. Типичните степени са: 16Mo, 15CrMo, 12Cr1MoV, 12Cr2MoWVTiB, 10Cr2Mo1 , 25Cr2Mo1V, 20Cr3MoWV и др.
Топлинната обработка на перлитни топлоустойчиви стоманени отливки е основно нормализирана или закалена и темперирана, за да се получи стабилна структура, добри цялостни механични свойства и необходимата якост при високи температурни условия.
2. Мартензитна топлоустойчива лята стомана
Съдържанието на хром в мартензитната топлоустойчива лята стомана обикновено е 7-13%. Той има по-висока якост при висока температура, устойчивост на окисляване и устойчивост на корозия на водни пари под 650 ℃, но заваряемостта му е лоша. 1Cr13, 2Cr13, съдържащи около 12% хром, и класове стомана, разработени на тази основа, като 1Cr11MoV, 1Cr12WMoV, 2Cr12WMoNbVB и други сплави обикновено се използват за направата на лопатки на парни турбини, дискове, валове, крепежни елементи и др. В допълнение, 4Cr9Si2, 4Cr10Si2Mo и др., използвани в производството на изпускателни клапани за двигатели с вътрешно горене, също са мартензитни топлоустойчиви стомани.
Обичайният процес на термична обработка за мартензитни топлоустойчиви стоманени отливки е нормализиране + темпериране.
3. Феритна топлоустойчива лята стомана
Феритната топлоустойчива лята стомана съдържа повече хром, алуминий, силиций и други елементи, образувайки еднофазна феритна структура, която има добра устойчивост на окисление и устойчивост на корозия при висока температура, но тяхната якост при висока температура е ниска, при стайна температура Чупливостта е по-голяма и заваряемостта е лоша. Като 1Cr13SiAl, 1Cr25Si2 и т.н. Феритната топлоустойчива лята стомана обикновено се използва за производство на части, които носят ниско натоварване и изискват устойчивост на окисляване при висока температура.
Топлинната обработка на феритни топлоустойчиви стоманени отливки обикновено приема отгряване, за да се облекчи напрежението и след това бързо охлаждане (за да премине бързо през зоната на чупливост от 400-500 ℃).
4. Аустенитна топлоустойчива лята стомана
Аустенитната топлоустойчива лята стомана съдържа повече елементи, образуващи аустенит, като никел, манган, азот и др., При температури над 600°C, има добра високотемпературна якост и структурна стабилност и добра производителност на заваряване. Обикновено се използва като топлоустойчив материал, който работи над 600°C. Типичните класове са 1Cr18Ni9Ti (321), 1Cr23Ni13 (309), 0Cr25Ni20 (310S), 1Cr25Ni20Si2 (314), 2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4Cr14Ni14W2Mo и др.
Аустенитната антиокислителна стомана може да бъде обработена с топлинна обработка с високотемпературен разтвор, за да се получи добра студена деформация. Аустенитната стомана с гореща якост първо се обработва с високотемпературна обработка с разтвор и след това се извършва обработка със стареене при 60-100 ℃ по-висока от температурата на използване, за да се стабилизира структурата и да се утаи втората фаза за укрепване на матрицата.
Използване на топлоустойчиви стоманени отливки
Топлоустойчивата стомана често се използва за производство на части и компоненти, които работят при високи температури в индустриални сектори като котли, парни турбини, енергийни машини, промишлени пещи и авиационна и нефтохимическа промишленост. В допълнение към якостта при висока температура и устойчивостта на високотемпературно окисление и корозия, тези части също изискват достатъчна издръжливост, добра обработваемост и заваряемост и определена степен на структурна стабилност според различните приложения.
Някои марки топлоустойчива легирана стомана и техните приложения | |
| Клас стомана | Работна температура и приложения |
| 00Cr12 | Антиокислителна температура 600 ~ 700 ℃, използвана като високотемпературно тяло на клапан с високо налягане, горелка |
| 0Cr13Al | Приложим температурен диапазон 700 ~ 800 ℃, острие на компресора на газовата турбина |
| 1Cr17 | Антиоксидация при температури под 900 ℃, използвани като високотемпературни части и дюзи за пещи |
| 1Cr12 | Устойчивост на окисляване и висока якост при висока температура в температурния диапазон от 600 ~ 700 ℃ и се използва за високотемпературни части на лопатки на парни турбини, дюзи и клапани на горелката на котела. |
| 1Cr13 | Температурата на устойчивост на окисляване е 700 ~ 800 ℃ и нейната употреба е същата като тази на стомана 1Cr12 |
| 0Cr18Ni9，1Cr18Ni9Ti | Антиоксидационна температура под 870 ℃, може да се използва като повърхностна тръба за отопление на котела, части на нагревателна пещ, топлообменник, муфелна пещ, конвертор, дюза |
| 0Cr18Ni10Ti, 0Cr18Ni11Nb | Той е устойчив на високотемпературна корозия и окисляване в температурния диапазон от 400 ~ 900 ℃ и може да се използва за тръбни фитинги, чиято работна температура е под 850 ℃ |
| 0Cr23Ni13 | Антиокислителна температура до 980 ℃, използва се за огнеупорна тръба на горелка, перка на парна турбина, тяло на нагревателна пещ, устройство за преобразуване на метан, устройство за разделяне при висока температура |
| 0Cr25Ni20 | Антиокислителна температура до 1035 ℃, използвана за нагряване на части на пещ; части на газопреносната система с работна температура под 950 ℃ |
| 0Cr17Ni12Mo2, 0Cr19Ni13Mo2 | Антиокислителната температура не е по-ниска от 870 ℃, работната температура е 600 ~ 750 ℃, топлообменните тръби и пещните фитинги за химическата промишленост и рафинирането на нефт. |
| 0Cr17Ni7Al | Високотемпературни носещи части с работна температура под 550 ℃ |
Време на публикуване: 10 септември 2021 г