Karstumizturīgā tērauda lējumi ir detaļas, kas ir izejvielas no karstumizturīga leģētā tērauda. Augstas temperatūras apstākļos tēraudu ar oksidācijas izturību, pietiekamu izturību augstā temperatūrā un labu karstumizturību sauc par karstumizturīgu tēraudu. Karstumizturīgo tēraudu var iedalīt divos veidos: oksidācijas izturīgs tērauds un karstumizturīgs tērauds pēc tā īpašībām. Antioksidācijas tērauds tiek saukts arī par tēraudu bez ādas. Karstās stiprības tērauds attiecas uz tēraudu, kam ir laba oksidācijas izturība augstās temperatūrās un augsta izturība augstā temperatūrā. Tāda paša ķīmiskā sastāva gadījumā liešanas stāvoklim ir lielāka termiskā izturība nekā velmētam stāvoklim. Lietās karstumizturīgās tērauda detaļas aizņem lielu daļu karstumizturīgā tērauda jomā.
Dažus augsti leģētus karstumizturīgus tēraudus ir grūti apstrādāt un deformēt. Lējumu ražošana ir ne tikai ekonomiski izdevīgāka nekā velmējumi, bet arī lējumiem ir lielāka izturība. Tāpēc karstumizturīgs lietie tērauds aizņem ievērojamu daļu no karstumizturīgā tērauda. Papildus smilšu liešanai var izmantot arī precīzās liešanas paņēmienus, lai iegūtu izstrādājumus ar gludām virsmām un precīziem izmēriem. Centrbēdzes liešanu bieži izmanto augstas temperatūras krāsns caurulēm sintētiskā amonjaka un etilēna plaisāšanai
Saskaņā ar metalogrāfisko struktūru normalizētā stāvoklī karstumizturīgo lieto tēraudu var iedalīt četrās kategorijās: perlīta karstumizturīgs tērauds, martensīta karstumizturīgs tērauds, ferīta karstumizturīgs tērauds un austenīta karstumizturīgs tērauds.
1. Pearlitic karstumizturīgs tērauds
Perlīta karstumizturīgā lietā tērauda leģējošie elementi galvenokārt ir hroms un molibdēns, un kopējais daudzums parasti nepārsniedz 5%. Papildus perlītam un ferītam tā struktūrā ir arī beinīts. Šāda veida tēraudam ir laba izturība augstā temperatūrā un procesa veiktspēja 500-600 ℃. Tos plaši izmanto, lai izgatavotu karstumizturīgas detaļas, kuru temperatūra ir zemāka par 600 ℃, piemēram, katlu tērauda caurules, tvaika turbīnu lāpstiņriteņi, rotori, stiprinājumi, augstspiediena tvertnes, cauruļvadi utt. Tipiskās kategorijas ir: 16Mo, 15CrMo, 12Cr1MoV, 12Cr2Mo110CiB. , 25Cr2Mo1V, 20Cr3MoWV utt.
Perlīta karstumizturīgo tērauda lējumu termiskā apstrāde galvenokārt tiek normalizēta vai rūdīta un rūdīta, lai iegūtu stabilu struktūru, labas visaptverošas mehāniskās īpašības un nepieciešamo izturību augstas temperatūras apstākļos.
2. Martensīta karstumizturīgs lietais tērauds
Martensīta karstumizturīgā lietā tērauda hroma saturs parasti ir 7–13%. Tam ir augstāka izturība pret augstu temperatūru, izturība pret oksidēšanu un ūdens tvaiku korozijas izturība zem 650 ℃, taču tā metināmība ir slikta. 1Cr13, 2Cr13, kas satur apmēram 12% hroma, un uz šī pamata izstrādātas tērauda markas, piemēram, 1Cr11MoV, 1Cr12WMoV, 2Cr12WMoNbVB un citus sakausējumus, parasti izmanto tvaika turbīnu lāpstiņu, disku, vārpstu, stiprinājumu, u.c. Arī iekšdedzes dzinēju izplūdes vārstu ražošanā izmantotie 4Cr10Si2Mo u.c. ir martensīta karstumizturīgi tēraudi.
Martensīta karstumizturīgo tērauda lējumu parastais termiskās apstrādes process ir normalizēšana + rūdīšana.
3. Ferīta Karstumizturīgs lietais tērauds
Ferīta karstumizturīgs lietie tērauds satur vairāk hroma, alumīnija, silīcija un citu elementu, veidojot vienfāzes ferīta struktūru, kurai ir laba oksidācijas izturība un augstas temperatūras gāzes korozijas izturība, bet to augstā temperatūras izturība ir zema, istabas temperatūrā Trauslums ir lielāka un metināmība ir slikta. Piemēram, 1Cr13SiAl, 1Cr25Si2 utt. Ferīta karstumizturīgo tēraudu parasti izmanto, lai izgatavotu detaļas, kurām ir zema slodze un kurām nepieciešama augstas temperatūras oksidācijas izturība.
Ferīta karstumizturīgo tērauda lējumu termiskā apstrāde parasti izmanto atkvēlināšanu, lai mazinātu stresu, un pēc tam ātru dzesēšanu (lai ātri izietu cauri trauslajai zonai 400–500 ℃).
4. Austenīta karstumizturīgs lietais tērauds
Austenīta karstumizturīgs lietie tērauds satur vairāk austenītu veidojošu elementu, piemēram, niķeļa, mangāna, slāpekļa utt., Temperatūrā virs 600°C, tam ir laba augstas temperatūras izturība un konstrukcijas stabilitāte, kā arī laba metināšanas veiktspēja. Parasti izmanto kā siltumizturīgu materiālu, kas darbojas virs 600°C. Tipiskās kategorijas ir 1Cr18Ni9Ti (321), 1Cr23Ni13 (309), 0Cr25Ni20 (310S), 1Cr25Ni20Si2 (314), 2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4Cr23Ni13 (309), 1Cr25Ni20Si2 (314), 2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4Cr23Ni13 utt.
Austenīta antioksidācijas tēraudu var apstrādāt ar augstas temperatūras šķīduma termisko apstrādi, lai iegūtu labu aukstu deformāciju. Austenīta karstās stiprības tēraudu vispirms apstrādā ar augstas temperatūras šķīduma apstrādi, un pēc tam novecošanu veic 60–100 ℃ augstāk par lietošanas temperatūru, lai stabilizētu struktūru un nogulsnētu otro fāzi, lai stiprinātu matricu.
Karstumizturīgu tērauda lējumu izmantošana
Karstumizturīgu tēraudu bieži izmanto tādu detaļu un komponentu ražošanai, kas darbojas augstā temperatūrā tādās rūpniecības nozarēs kā katli, tvaika turbīnas, elektroenerģijas iekārtas, rūpnieciskās krāsnis, kā arī aviācijas un naftas ķīmijas rūpniecība. Papildus augstas temperatūras izturībai un augstas temperatūras oksidācijas un korozijas izturībai šīm daļām ir nepieciešama arī pietiekama stingrība, laba apstrādājamība un metināmība, kā arī noteikta struktūras stabilitātes pakāpe atbilstoši dažādiem lietojumiem.
Dažas karstumizturīga leģētā tērauda kategorijas un to pielietojums | |
| Tērauda pakāpe | Darba temperatūra un pielietojumi |
| 00Cr12 | Antioksidācijas temperatūra 600 ~ 700 ℃, tiek izmantota kā augsta temperatūra, augstspiediena vārsta korpuss, deglis |
| 0Cr13Al | Piemērojamais temperatūras diapazons 700 ~ 800 ℃, gāzes turbīnas kompresora lāpstiņa |
| 1Cr17 | Antioksidācija temperatūrā zem 900 ℃, izmanto kā augstas temperatūras daļas un sprauslas krāsnīm |
| 1Cr12 | Oksidācijas pretestība un augstas temperatūras izturība temperatūras diapazonā no 600 līdz 700 ℃ un tiek izmantota tvaika turbīnu lāpstiņu, sprauslu un katla degļu vārstu augstas temperatūras daļām. |
| 1Cr13 | Oksidācijas izturības temperatūra ir 700 ~ 800 ℃, un tās izmantošana ir tāda pati kā 1Cr12 tēraudam |
| 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti | Antioksidācijas temperatūra zem 870 ℃, var izmantot kā katla apkures virsmas cauruli, apkures krāsns daļas, siltummaini, mufeļkrāsni, pārveidotāju, sprauslu |
| 0Cr18Ni10Ti, 0Cr18Ni11Nb | Tas ir izturīgs pret augstas temperatūras koroziju un oksidāciju temperatūras diapazonā no 400 ~ 900 ℃, un to var izmantot cauruļu veidgabaliem, kuru darba temperatūra ir zemāka par 850 ℃ |
| 0Cr23Ni13 | Antioksidācijas temperatūra līdz 980 ℃, izmanto degļa uguns caurulei, tvaika turbīnas lāpstiņai, apkures krāsns korpusam, metāna pārveidošanas ierīcei, augstas temperatūras atdalīšanas ierīcei |
| 0Cr25Ni20 | Antioksidācijas temperatūra līdz 1035℃, ko izmanto krāsns detaļu sildīšanai; gāzes pārvades sistēmas daļas ar darba temperatūru zem 950℃ |
| 0Cr17Ni12Mo2, 0Cr19Ni13Mo2 | Antioksidācijas temperatūra nav zemāka par 870 ℃, darba temperatūra ir 600 ~ 750 ℃, siltummaiņa caurules un krāsns piederumi ķīmiskajai rūpniecībai un naftas rafinēšanai. |
| 0Cr17Ni7Al | Augstas temperatūras nesošās daļas ar darba temperatūru zem 550 ℃ |
Izlikšanas laiks: 2021. gada 10. septembris