Жаростійкі та жароміцні сталі та сплави
Жаростійкість (окаліностійкість) – це здатність сплавів і металів протистояти газовій корозії при високих температурах протягом тривалого часу. Жароміцність означає здатність матеріалу зберігати свою міцність та не піддаватися пластичній деформації під час високотемпературної експлуатації.
Ненавантажені конструкції, що працюють при температурах до +550 °C у газовій окисній атмосфері, зазвичай виготовляють із жаростійких сталей. Сюди відносяться, наприклад, елементи нагрівальних печей. Сплави на основі заліза при температурах понад 550 °C схильні до активного окислення, внаслідок чого на поверхні утворюється окалина крихкого типу.
Підвищити жаростійкість сталі дозволяє введення таких легуючих елементів, як хром, кремній та алюміній. Вони формують щільні кристалічні гратки з киснем, що підвищує стійкість матеріалу до окислення. Кількість легуючих добавок підбирають залежно від передбачуваних температур експлуатації.
Найбільшу жаростійкість мають сталі з додаванням нікелю (сильхроми). До таких марок належать: 36Х18Н25С2, 15Х25Т, 08Х17Т, 15Х6СЮ. В цілому, жаростійкість сталі зростає зі збільшенням вмісту хрому. Деякі марки здатні працювати при температурах до 1150 °C без втрати початкових властивостей.
Жароміцні сплави ідеальні для виробів, які експлуатуються за умов повзучості — поступової пластичної деформації під постійним навантаженням при високій температурі. Повзучість може бути короткочасною (визначається під час тестів на розтяг за певної температури) або тривалою (оцінюється протягом тривалого часу, враховуючи межу повзучості — максимальне навантаження до руйнування матеріалу).
Класифікація жаростійких та жароміцних сталей
За структурою сплави поділяються на:
мартенситно-феритні
перлітні
аустенітні
мартенситні
Додатково жаростійкі сплави поділяють на: аустенітно-феритні, мартенситні та феритні.
Мартенситні сталі застосовують при температурах 500–950 °C для клапанів автодвигунів, виробництва вузлів та деталей із тривалим терміном служби (1000–10000 годин). Популярні марки: 3Х13Н7С2, 4Х9С2, Х5М, 1Х12H2ВМФ, Х6СМ. Вони отримуються з перлітних сталей шляхом підвищення вмісту хрому, загартовуються при 950–1100 °C і відпускаються при 810 °C для досягнення твердої структури.
Феритні сталі мають дрібнозернисту структуру після термообробки та містять 25–33 % хрому. Використовуються для піролізного обладнання та теплообмінників. Популярні марки: Х28, Х18СЮ, Х17, Х25Т, 0Х17Т, 1Х12СЮ. Їх не рекомендують нагрівати понад 850 °C через ризик крихкості.
Мартенситно-феритні сталі застосовують у машинобудуванні для деталей, що працюють до 600 °C протягом тривалого часу. Легуються молібденом, вольфрамом, ванадієм, а хрому міститься 10–14 %. Приклади: 1Х13, 1Х12В2МФ, Х6СЮ, 2Х12ВМБФР.
Аустенітні та аустенітно-феритні сталі мають найвищу жароміцність завдяки стабільній структурі, хрому та нікелю, з невеликим вмістом титану та ніобію. Вони добре протистоять утворенню окалини і використовуються при температурах до 1000 °C.
Дисперсійно-твердіючі аустенітні сплави поділяють на:
дисперсійно-твердіючі: 0Х14Н28В3Т3ЮР, Х12Н20Т3Р, 4Х12Н8Г8МФБ, 4Х14Н14В2М — для клапанів двигунів та деталей турбін;
гомогенні: 1Х14Н16Б, Х25Н20C2, Х23Н18, Х18Н10T, Х25Н16Г7АР, Х18Н12T, 1Х14Н18В2Б — для арматури та труб, що працюють під високими навантаженнями.
Аустенітно-феритні сплави застосовують для виробів, що функціонують при температурах до 1150 °C: пірометричних трубок (Х23Н13), пічних конвеєрів, труб та ємностей для цементації (Х20Н14С2, 0Х20Н14С2).
Офіс в Києві
Адреса: Велика Кільцева дорога, 4-Ж
Телефони: +38 (067) 517‑12‑89, +38 (050) 331‑04‑67
Пошта: [email protected]
Офіс в Харкові
Адреса: проспект Льва Ландау, 149, офіс 418
Телефони: +38 (067) 640‑12‑14, +38 (067) 558‑44‑99, +38 (050) 342‑12‑14, +38 (095) 122‑74‑50
Пошта: [email protected]
Офіс в Одесі
Адреса: вул. Бугаївська, 43Б, офіс 201
Телефон: +38 (067) 996‑99‑19
Пошта: [email protected]
Сайт: https://ferro.com.ua/