Hő és hőállóságú

Hőállóság (ellenállás a méretezés) - képes a fémek és ötvözetek ellenállnak gáz korrózió magas hőmérsékleten hosszú ideig.

Ha a termék működik oxidáló atmoszférában hőmérsékleten 500..550 o C anélkül, hogy nagy terhelések, elegendő, hogy azok csak hőálló (például részei melegítő kemencék).

Alapuló ötvözetek vasat feletti hőmérsékleten 570 o C intenzíven oxidált, mint képződött ilyen körülmények között, a fém felületén vas-oxid (wustite), egy egyszerű rács, amelynek oxigén hiányt atomok (kivonás szilárd oldat) nem akadályozza az oxigén diffúzióját és fém. Egy intenzív oktatás rideg skála.

Ábra. 20.2. A hatás a króm a hőálló krómacél

Ahhoz, hogy javítsa a hőállósága az acél elemek kerülnek bevezetésre, amelyek oxidok oxigénnel egy sűrű szerkezete a kristályrács (króm, szilícium, alumínium).

A mértéke ötvöző acél, hogy megakadályozzák oxidáció függ a hőmérséklettől. A hatás a króm a hőálló krómacél látható ris.20.2.

Nagy hőállóság silhromy, nikkel alapú ötvözetek - nikróm, acél 08H17T, 36H18N25S2, 15H6SYU.

Hőállóság, hőálló acélok és ötvözetek

Hőállóság - ez a fém képes ellenállni képlékeny alakváltozás és lebomlási magas hőmérsékleten.

A hőálló anyagokat használunk alkatrészek magas hőmérsékleten működő, amikor a kúszás jelenség.

Az értékelési kritériumok hőállóság rövid és hosszú távú erejét, kúszás.

Rövid távú erejét alkalmazásával határozzuk meg szakítóvizsgálatának folytonos minta. A mintákat kemencébe helyeztük az, és teszteljük egy előre meghatározott hőmérsékletre. = Jelölje meg a rövid távú szilárdság, például 300 ° C-on = 300MPa.

Tartóssága függ a vizsgálat időtartama.

Limit kúszósziiárdsága a maximális feszültséggel. amely pusztulását okozza a minta egy előre meghatározott hőmérsékleten egy bizonyos ideig.

Például = 200 MPa, a felső index olyan vizsgálati hőmérséklet, és az alsó - egy előre meghatározott a vizsgálat időtartama órában. Kazán növények igényelnek alacsony szilárdságú érték, de néhány éven belül.

Osztályozása hőálló acélok és ötvözetek

A hőmérséklet legfeljebb 300 ° C-on a hagyományos szerkezeti acélok nagy szilárdságú, nincs szükség, hogy egy erősen ötvözött acélból.

Perlites hőálló acél. Ez a csoport magában foglalja a kazán acél és silhromy. Ezek az acélok előállítására is felhasználják részei kazánok, gőzturbinák, belső égésű motorok. Acél viszonylag kevés szén. Ötvözés acélok króm, molibdén és vanádium készül, hogy növelje az átkristályosítási hőmérsékletet (márka 12H1MF, 20H3MF). Használt esetén nagy edzett és állapotát. Néha edzés helyére normalizálása. Ennek eredményeként a képződött lemez ausztenit átalakulási termékek, amelyek nagyobb hőállóság. Kúszásállóság ilyen acélok, hogy olyan maradandó deformálódás tartományban 1% alatt 10.000 ... 100.000 üzemóra.

Perlites acélok kielégítő hegeszthetőség, így használják, hegesztett szerkezetek (például csövek túlhevítők).

A gyártásához hőálló alkatrészek, nem igényei hegesztést (belső égésű motor szelepek) alkalmazni hromokremnistye acélból - silhromy: 40H10S2M, 40H9S2, H6S.

Hőálló tulajdonságok növelik a mértéke dopping. Silhromy kitéve kioltás egy hőmérséklet körülbelül 1000 ° C és megeresztett hőmérsékleten 720 ... 780 ° C-on

Üzemi hőmérséklet 500 ... 700 ° C-on használjuk ausztenites acélból. Ezeknek acélok gyártott motor szelepek, gázturbina lapátok, sugárhajtómű fúvóka, stb

A fő hőálló acélok ausztenites króm-nikkel acél, továbbá adalékolt volfrám, molibdén, vanádium, és más elemeket. Acél tartalmaz 15 ... 20% krómot és 10 ... 20% nikkelt. Hőállóság és hőálló, képlékeny, jól hegesztett, de nehéz megmunkálás és a nyomás a öregedését hőmérsékleti tartomány mintegy 600 ° C miatt, hogy kiadja a különböző fázishatárok.

Szerint a szerkezet acélokat két csoportra oszthatók:

2. ausztenites acélból heterogén szerkezetű 37H12N8G8MFB, 10H11N20T3R.

Hőkezelése acélok csoportjához kioltás 1050 ... 1100 ° C-on végzett öregítés után keményedés feletti hőmérsékleten a működési (600 ... 750 ° C-on). Az expozíció ideje alatt ezen hőmérséklet egy diszpergált formában elkülönített karbidok, karbonitridek, miáltal a szilárdsága az acél emelkedik.

Alkatrészek üzemi hőmérsékleten 700 ... 900 ° C, anyaga nikkel-alapú ötvözetek és kobalt (például jet turbinás motorok).

Nikkel ötvözeteket előnyösen egy deformált állapotban. Ha több mint 55% nikkelt és alacsony szén-dioxid (0,06 ... 0,12%). Szerint a hőálló tulajdonságai jobbak, a legjobb hőálló acél.

Szerint a szerkezet nikkel ötvözetek vannak osztva homogén (nikróm), és heterogén (Nimonic).

Nikróm. Az alapja ezeknek ötvözetek nikkel, és a fő ötvöző elemet - króm (HN60YU, XH78T).

Krómérc nincs nagy hőállóság, de nagyon hőálló. Használják őket enyhén terhelt részek működő oxidáló környezetben, beleértve a fűtőelemek.

Nimonic ötvözetek negyed-nikkel - króm (mintegy 20%) - Ti (2%) - alumínium (körülbelül 1%) (HN77TYU, HN70MVTYUB, HN55VMTFKYU). Csak használt hőkezelt állapotban. Hőkezelése áll kioltó 1050 ... 1150 ° C hőmérsékleten levegőn és megeresztés - öregítés 600 ... 800 ° C-on

Növelése hőállóság komplexen nikkelötvözet szilárd oldat keményedés bevezetésével érik el a kobalt, molibdén, volfrám.

Az alapvető anyagok, amelyek működhetnek feletti hőmérsékleten 900 ° C (2500 ° C) alapuló ötvözetek tűzálló fémek - volfrám, molibdén, nióbium és más.

Az olvadáspontokat a fő tűzálló fémek: a volfrám - 3400 o C, tantál - 3000 o C, molibdén - 2640 o C, nióbium - 2415 o C, króm - 1900 ° C-on

A magas hőmérsékletű szilárdság ilyen fémek okozta nagy erővel az atomi kötések a kristályrácsban, és a magas újrakristályosodási hőmérsékletek.

A leggyakrabban használt molibdén-alapú ötvözetek. Mivel dópoló vezetünk a ötvözetek titán, cirkónium, nióbium. Oxidáció ellen védeni sziiikonozással végezzük az ötvözet felületén kialakított MoSi2 réteg vastagsága 0,03 ... 0,04 mm. 1700 o C szilikonozott részek működhet 30 órán át.

Tungsten - a legtöbb tűzálló fém. Ezt használják ötvözőelem a acélok és ötvözetek különböző célokra, az elektronika és elektrotechnika (izzószálas melegítők vákuumban eszközök).

A ötvözőelemként adunk volfrám-molibdén, rénium és tantál. ötvözetek wolfram rénium fenntartani plaszticitás -196 o C és szakítószilárdsága 150 MPa-on 1800 ° C-on

A volfrám alapú ötvözetek jellemző az alacsony hőállóság, a film képződik a fém-oxid meghaladja a mennyiség több mint háromszor, így azok repedt és a hámozott. Iparcikk, működő vákuum).