Oțel rezistent la căldură: calitate, descriere detaliată

Oțelul rezistent la căldură, tipurile și tipurile pe care le vom considera mai jos, este destinat utilizării pe termen lung, ținând cont de impactul încărcărilor termice și electrice ridicate. Metoda de fabricare a acestui material asigură o funcționare ulterioară pentru o perioadă lungă de timp fără deformări. Caracteristicile acestui tip de oțel: rezistență ridicată și fluaj. Metalele luate în considerare sunt utilizate în principal pentru construcția de structuri de tip neîncărcat care funcționează sub influența unui mediu de oxidare gazos și temperaturi cuprinse între 500 și 2000 grade Celsius.

Caracteristici speciale

Marcile de oteluri rezistente la temperaturi ridicate si rezistente la caldura se caracterizeaza prin rezistenta de lunga durata. Acest indicator implică posibilitatea confruntării materialelor cu factori externi negativi pentru o perioadă lungă de timp. Creepul înalt este impactul asupra deformării continue a oțelului în condiții de dificultate crescută în ceea ce privește funcționarea și întreținerea.

Datorită acestor factori, depinde posibilitatea utilizării materialului într-o anumită sferă. Creep caracterizează procentul limită de deformare, care în cazul în cauză este de la 5 la sută la 100 de ore la 1 la sută la 100.000 de ore. Conform GOST 5632-72 orice marcă de oțel rezistent la căldură nu trebuie să includă aditivi de antimoniu, plumb, staniu, arsen și bismut. Acest lucru se datorează faptului că aceste materiale au un punct de topire scăzut, ceea ce afectează în mod negativ caracteristicile produsului final. Unele elemente, atunci când sunt încălzite, eliberează evaporarea negativă pentru sănătatea umană, ceea ce afectează, de asemenea, incapacitatea acestora de a fi incluse în acest tip de oțel. Ca urmare, compoziția optimă pentru fabricarea materialului de bază de fier este dopat cu crom, nichel și alte metale, care sunt rezistente la temperaturi înalte și procese de oxidare de diferite tipuri.

Oțel rezistent la căldură: calități

Mai jos sunt marcile principale ale materialului in cauza:

• Marca P-193 conține nu mai mult de un procent de carbon, 0,6% mangan și siliciu, precum și aproximativ 30% nichel și crom, 2% titan.
• Tinidur: carbon - 0,13%, mangan și siliciu - nu mai mare de 1%, crom - 16% aluminiu - 0,2%, Ni - 30-31%.
• Căldură grad de oțel rezistent la A-286 include un procent de 0,05% carbon, 1,35% mangan, 25% nichel, 0,55% siliciu, 1,25% molibden 2% titan.
• tip DVL42: 0,1% carbon, nu mai mult de un procent de mangan, 33% nichel, 23% cobalt, până la 1% siliciu, 5% molibden, 1,7% titan.
• DVL52 are o compoziție similară cu marca de mai sus, dar în loc de titan, până la 4,5% din tantal este inclus în compoziție.
• Chromadurn: 0,11% carbon, 0,6% siliciu, 1,18% mangan, 0,65% vanadiu, 0,75% molibden.

Toate aceste tipuri de oțel rezistent la căldură sunt produse folosind o tehnologie similară, numai compoziția este diferită. Restul este fier. Este baza pentru toate tipurile de materiale în cauză.

producere

Calitățile oțelurilor cu temperatură ridicată pentru cuptoare, ca și analogii lor, necesită îndeplinirea anumitor condiții în timpul topirii. Spre deosebire de producția de oțeluri convenționale, incluziunea minimă a carbonului ar trebui integrată în aliaj, care vizează asigurarea gradului necesar de rezistență. În acest sens, cocsul nu este potrivit pentru cuptoarele de cuptoare. În schimb, utilizează oxigen de tip gazos. Ea face posibilă obținerea unui punct de topire rapid al metalului într-un timp scurt.

De regulă, materialul în cauză este produs în principal din materii prime secundare. Cromul și oțelul sunt plasate simultan în cuptor, iar oxigenul ars încălzește metalul până la gradul de topire. În acest proces, se produce oxidarea carbonului eliberat, care, în conformitate cu tehnologia, trebuie să fie îndepărtată din aliaj. Siliciul în cantități mici face posibilă protejarea cromului din oxidare, de asemenea la începutul topirii se adaugă nichel. Aditivii rămași sunt amestecați cu alimentarea principală la sfârșitul procesului. Temperatura procedurii este de aproximativ 1800 de grade Celsius.

prelucrare

Procesarea oricărei mărci de oțel inoxidabil rezistent la căldură se realizează cu ajutorul unor incisivi solidi pregătiți. Sunt fabricate din metale care conțin cobalt și aliaje de wolfram. Restul procesului tehnologic este aproape identic cu procesarea claselor standard. Ea se desfășoară pe personal șurubelnițe utilizând lichide standard de lubrifiere și răcire. De asemenea, siguranța nu este diferită.

Lucrările de sudare pe materialul în cauză sunt realizate prin metoda arc sau argon. Înainte de începerea sudării, cele două părți care trebuie îmbinate trebuie să fie supuse temperării, care constă în încălzirea elementului la 1000 de grade și apoi la răcirea instantanee. O astfel de metodă face posibilă evitarea apariției fisurilor în procesul de sudare. În același timp, este important să se mențină calitatea sudurii la nivelul materialului principal, altfel pot apărea defecțiuni grave în timpul funcționării.

cerere

Materialul în cauză este utilizat în condiții în care se implică o sarcină termică constantă asupra piesei. De exemplu, desemnați o marcă de silchrom din oțel de temperatură ridicată pentru supape sau produse similare și asigurați-vă că este eficientă. De asemenea, această compoziție este utilizată adesea pentru cuptoare speciale cu o temperatură ridicată de încălzire. Caracteristicile oțelului vă permit să rezistați la mai multe zeci de mii de cicluri de lucru, ceea ce reduce semnificativ costul producției.

Clasele austenitice sunt utilizate în fabricarea rotoarelor, lamelelor turbinei și supapelor motorului. Ele au o rezistență excelentă la temperaturi ridicate și o rezistență crescută la vibrații și stres mecanic. Gradul negru de oțel rezistent la căldură, cu rezistență sporită la coroziune, este utilizat în principal pentru producerea de structuri care sunt utilizate în exterior sau în condiții de umiditate ridicată. Printre particularitățile acestei specii se numără includerea ridicată în compoziția cromului, ceea ce face posibilă creșterea eficienței oxidării rezistente și a altor procese distructive.

Oțeluri rezistente la căldură: mărci pentru lanțuri, conducte și supape

Printre aceste categorii de oțeluri martensitice se numără cele mai cunoscute branduri:

• X-5. Din acest oțel, conductele sunt produse, orientate spre a lucra la o temperatură de cel mult 650 de grade.
• 1Х8ВФ, Х5ВФ, Х5М - sunt utilizate pentru eliberarea țevilor și echipamentelor proiectate pentru a funcționa la o temperatură de 500-600 de grade. În același timp, perioada de lucru este limitată (de la una la o sută de mii de ore).
• 4Х9С2, 3Х13Н7С2 - rezistă unei sarcini termice de până la 950 grade Celsius, servesc la fabricarea supapelor autovehiculelor.
• 1X8VF - marca este potrivită pentru producerea de turbine cu abur, poate rezista la o sarcină de 500 de grade, cu o durată de viață de cel puțin 10.000 de ore.

Nuanțe structurale

Stampile din oțel rezistent la căldură pentru cazanele cu structură martensitică au, în principiu, perlit. Aceasta își schimbă starea, în funcție de conținutul de crom. Pentru a obține produse cu un indice intern de sorbitol dur, materialul este mai întâi stins la o temperatură de cel puțin 950 de grade, după care este temperat. Astfel de mărci includ: Х10С2М, Х6С, Х7СМ, Х9С2. Specii perlite aparțin categoriilor de cromomolibden și cromosilicat.

Aliajele de oțel, care conțin până la 33% crom, aparțin materialelor refractare cu o configurație internă ferită. Produsele din acest material sunt supuse recoacerii, ceea ce face posibilă formarea unei structuri cu granulație fină. Atunci când aceste oțeluri sunt încălzite peste 850 de grade, granulația devine mai mare, ceea ce duce la o creștere a fragilității materialului. Marci in aceasta categorie: Х17, 1Х12СЮ, Х25Т, Х28, 0Х17Т.

Oțeluri refractare

Pentru a opera produse care rezistă până la două mii de grade, se utilizează metale refractare. Următoarele sunt elementele utilizate în astfel de formulări și punctul lor de topire în grade Celsius:

• Vanadiu - 1900.
• Tantal - 3000.
• Tungsten - 3400.
• Niobiu - 2415.
• Molibdenul este 2600.
• Renius - 3180.
• Zirconiu - 1855.
• Hafnium - 2000.

Configurația acestor metale variază în funcție de încălzire, deoarece temperatura ridicată le permite să fie transformate într-o stare fragilă. Structura fibroasă a elementelor este obținută prin recristalizarea oțelurilor refractare. Creșterea rezistenței la căldură a materialului se realizează prin adăugarea unor amestecuri speciale. În mod similar, formulările sunt protejate împotriva oxidării.

În concluzie

O altă denumire pentru oțelul rezistent la căldură (oțel inoxidabil) este rezistent la manevrare. Astfel de materiale sunt înzestrate cu această calitate în procesul de producție. Ca urmare, ele pot funcționa pe o perioadă lungă de timp în condiții de efecte termice ridicate fără deformare, în timp ce demonstrează o rezistență la coroziunea gazului. Pur și simplu, prin aliajele diferitelor elemente, acestea obțin calități optime de materiale rezistente la căldură, în funcție de condițiile de funcționare preconizate.

Oțelurile rezistente la căldură prezentate pe piața modernă, cu o mare varietate de mărci, cum ar fi rezistent la căldură diferite categorii recunoscute de majoritatea specialiștilor pentru cele mai bune materiale de fabricare a pieselor si structurilor si parti componente ale echipamentelor, ale căror operare este menținută în contact permanent cu temperatură ridicată, medii corozive, sau alte efecte complexe.