Oțeluri rezistente la căldură în producția de turbine. Principalele caracteristici ale materialului

Oțelurile și aliajele rezistente la căldură ca un tip special de materiale structurale au început să fie utilizate intensiv în legătură cu dezvoltarea industriei construcțiilor de turbine. Turbinele sub formă de convertizor sau sursă de energie sunt utilizate în echipamentele termoenergetice, aeronave și motoare marine. Mai recent, turbină cu gaz structuri pentru terestre material rulant (camioane, locomotive).

Pe măsură ce temperatura gazului la intrare crește, consumul specific de combustibil pe unitate de putere scade. În acest sens, oțelurile rezistente la căldură au apărut într-un timp destul de scurt. Astăzi, aceste materiale în proiectarea turbinelor reprezintă până la 50% din masa totală.

Oțelul rezistent la căldură este un material care nu funcționează numai la temperaturi ridicate. Se aplică în condiții de stres complex pentru o anumită perioadă de timp. Caracteristica principală care determină operabilitatea acestui material este rezistența la căldură.

Prin această calitate se înțelege un stres care nu duce la distrugerea unei tulpini date, care este capabilă să reziste unui material metalic într-o anumită structură la o temperatură dată pentru un anumit interval de timp. Când se specifică timpul și tensiunea, caracteristica se numește rezistența maximă (lungă). Dacă se determină deformarea, timpul și stresul, atunci calitatea se numește limita de fluaj.

Oțelurile rezistente la căldură au, pe lângă rezistență, și plasticitatea, care trebuie menținute până la sfârșitul funcționării. Fiabilitatea metalului este estimată din stocul de plasticitate.

O caracteristică importantă a materialului este sensibilitatea la crestătură. Această calitate este determinată sub forma unui raport de timp scurs înainte de distrugerea unei probe netede și cu crestătură testată la aceeași temperatură de solicitare. Oțelurile rezistente la căldură sunt considerate insensibile la incizie la un raport egal sau mai mare decât unul.

Datorită faptului că creșterea temperaturii de funcționare are loc în timp, în timp ce începutul lucrării corespunde, în general, temperaturii exterioare, se acordă o atenție sporită valorilor elasticității și rezistenței. Este important ca valorile pe care le posedă materialul la temperatura camerei să fie suficient de ridicate.

Datorită faptului că oțelurile rezistente la căldură funcționează în condiții de stres complex, caracterizat printr-o schimbare constantă a semnului și a mărimii încărcăturii, indicele ridicat de rezistență la oboseală este de asemenea important.

Astăzi, utilizarea unor soluții tehnice complexe în construcția de structuri necesită existența unor materiale metalice cu caracteristici tehnologice ridicate. Astfel, la fabricarea lamelor din turbine cu gaz forjare, precizie, șlefuire, prelucrarea produselor finite și a barelor, turnarea precisă, lustruirea. Producerea camerelor de ardere din tablă de metal rezistente la căldură se realizează prin utilizarea preselor, la fața locului și alte tehnologii. Cele mai frecvente tehnologii sunt sudarea cu electrod, frecare, sudura prin difuzie, produse de lipit. Toate aceste manipulări necesită caracteristici de înaltă calitate ale materialului utilizat.

Aliaje de temperatură ridicată și a devenit în mod inerent capabil să mențină valori crescute ca rezistență muncitorilor și la temperatura de proces. Aceasta, la rândul său, impune o anumită marcă pe întreaga tehnologie redistribuire metalică utilizată, cu deformarea lingoului și înainte de operațiile de finisare finale, produsele netezime dorită a suprafeței și dimensiunile dorite.