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上海隆進(jìn)特殊鋼有限公司
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耐熱鋼(heat-resisting steels)
在高溫條件下,具有耐氧化性和足夠的高溫強(qiáng)度以及的耐熱性能的鋼稱作耐熱鋼。
耐熱鋼類別
耐熱鋼按其性能可分為耐氧化鋼和熱強(qiáng)鋼兩類。耐氧化鋼又簡(jiǎn)稱不起皮鋼。熱強(qiáng)鋼是指在
高溫下具有的耐氧化性能并具有較高的高溫強(qiáng)度的鋼。
耐熱鋼按其正火組織可分為奧氏體耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼、鐵素體耐熱鋼及珠光體耐熱鋼等。
常用于
耐熱鋼常用于制造鍋爐、汽輪機(jī)、動(dòng)力機(jī)械、工業(yè)爐和、石油化工等工業(yè)部門中在高溫下工作的零部件。這些部件除要求高溫強(qiáng)度和耐高溫氧化腐蝕外,根據(jù)用途不同還要求有足夠的韌性、的可加工性和焊接性,以及一定的組織性。自1952年開(kāi)始生產(chǎn)耐熱鋼。以后研制出一些新型的低合金熱強(qiáng)鋼,從而使珠光體熱強(qiáng)鋼的工作溫度到600~620℃;此外,還發(fā)展出一些新的低鉻鎳耐氧化鋼種。
耐熱鋼和不銹耐酸鋼在使用范圍上互有交叉,一些不銹鋼耐熱鋼特性,既可用作為不銹耐酸鋼,也可作為耐熱鋼使用。
化學(xué)成分作用
鉻、鋁、硅 這些鐵素體形成的元素,在高溫下能金屬表面生成致密的氧化膜,防止繼續(xù)氧化,是鋼的耐氧化性和耐高溫氣體腐蝕的主要元素。但鋁和硅含量過(guò)高會(huì)使室溫塑性和熱塑性惡化。鉻能低合金鋼的再結(jié)晶溫度,含量為2%時(shí),強(qiáng)化效果好。
鎳、錳 可以形成和奧氏體。鎳能奧氏體鋼的高溫強(qiáng)度和耐滲碳性。錳雖然可以代鎳形成奧氏體,但損害了耐熱鋼的耐氧化性。
、鈦、鈮 是強(qiáng)碳化物形成元素,能形成彌散的碳化物,鋼的高溫強(qiáng)度。鈦、鈮與碳結(jié)合還可防止奧氏體鋼在高溫下或焊后產(chǎn)生晶間腐蝕。
碳、氮 可擴(kuò)大和奧氏體,從而耐熱鋼的高溫強(qiáng)度。鋼中含鉻、錳較多時(shí),可氮的溶解度,并可利用氮合金化以代替價(jià)格較貴的鎳。
硼、稀土均為耐熱鋼中的微量元素。硼溶入固溶體中使晶體點(diǎn)陣發(fā)生畸變,晶界上的硼又能元素?cái)U(kuò)散和晶界遷移,從而鋼的高溫強(qiáng)度;稀土元素能鋼的耐氧化性,熱塑性。
上海隆進(jìn)特殊鋼有限公司提供資料
與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的弱勢(shì)如下:
1:應(yīng)用的普遍性與多面性不如奧氏體不銹鋼,例如其使用溫度必須控制在250攝氏度以下。
2:其塑韌性較奧氏體不銹鋼低,冷,熱加工工藝和成型性能不如奧氏體不銹鋼。
3:存在中溫脆性區(qū),需要嚴(yán)格控制熱處理和焊接的工藝制度,以避免有害相的出現(xiàn),損害性能。
與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的優(yōu)勢(shì)與弱勢(shì)如下:
1:綜合力學(xué)性能比鐵素體不銹鋼好,尤其是塑韌性,不象鐵素體不銹鋼那樣對(duì)脆性。
2:除耐應(yīng)力腐蝕性能外,其他耐局部腐蝕性能都優(yōu)于鐵素體不銹鋼。
3:冷加工工藝性能和冷成型性能遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼。
4:焊接性能也遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼,一般焊前不需預(yù)熱,焊后不需熱處理。
5:應(yīng)用范圍較鐵素體不銹鋼寬。 與鐵素體不銹鋼相比,
雙相不銹鋼的弱勢(shì)如下:
合金元素含量高,價(jià)格相對(duì)高,一般鐵素體不含鎳。 綜上所述,可以概括地看出dss的使用性能和工藝性能的概貌,它以其的力學(xué)與耐腐蝕綜合性能贏得了使用者的,已成為既節(jié)省重量又節(jié)省投資的優(yōu)良的耐蝕工程材料。
鎳對(duì)組織的影響
鎳是奧氏體且擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的元素,為了單一的奧氏體組織,當(dāng)鋼中含有0.1%碳和18%鉻時(shí)所需鎳含量約為8%,這便是18-8鉻鎳奧氏體不銹鋼的基本分,奧氏體不銹鋼中,隨著鎳含量的,殘余的鐵素體可完全,并σ相形成的傾向;同時(shí)馬氏體轉(zhuǎn)烴溫度,甚至可不出現(xiàn)λ***m相變,但是鎳含量的會(huì)碳在奧氏體不銹鋼中的溶解度,從而使碳化物析出傾向增強(qiáng)。
鎳對(duì)性能的影響
鎳對(duì)奧氏體不銹鋼是對(duì)鉻鎳奧氏體不銹鋼力學(xué)性能的影響,主要是由鎳對(duì)奧氏體性的影響來(lái)決定,在鋼中可能發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的鎳含量范圍內(nèi),隨著鎳含量的,鋼的強(qiáng)度而塑性,具有奧氏體組織的鉻鎳奧氏體不銹鋼韌性(包括極低溫韌性)非常優(yōu)良,因而可作為低溫鋼使用,這是眾所周知的,對(duì)于具有奧氏體組織的鉻錳奧氏體不銹鋼,鎳的加入可進(jìn)一步其韌性。鎳還可奧氏體不銹鋼的冷加工硬化傾向,這主要是由于奧氏體性增大,以至了冷加工中的馬氏體轉(zhuǎn)變,同時(shí)對(duì)奧氏體本身的冷加工硬化作用不太明顯,不銹鋼冷加工硬化傾向的影響,鎳奧氏體不銹鋼冷加工硬化速率,與鋼的室溫及低溫強(qiáng)度,塑性的作用,決定了鎳含量的有利于奧氏體不銹的冷加工成形性能,鎳含量還可以至18-8和17-14-2型鉻鎳奧氏體不銹鋼中的δ鐵素體,從而其熱加工性能,但是,δ鐵素體的對(duì)這些鋼種的可焊接性不利會(huì)增大焊接熱裂紋絲傾向,此外,鎳還可鉻錳氮(鉻錳鎳氮)奧氏體不銹鋼的熱加工性能,從而鋼的成材率,在奧氏體不銹鋼中,鎳的加入以及隨著鎳含量的,鋼的熱力學(xué)性,因此奧氏體不銹鋼具有的不銹性和耐氧化性介質(zhì)的性能,且隨著鎳含量,耐還原性介質(zhì)的性能進(jìn)一步.值得-,鎳還是奧氏體不銹耐許多介質(zhì)穿晶型應(yīng)力腐蝕的重要元素,在各種酸介質(zhì)中鎳對(duì)奧氏體不銹鋼耐蝕性能的影響,需要-,在高溫高壓水中的一些條件下,鎳含量的鋼和合金的晶間型應(yīng)力腐蝕性,但是這種不利作用會(huì)由于鋼及合金中鉻含量的而減輕或受到.隨磁卡奧氏體不銹鋼中鎳含量的,其產(chǎn)生晶間腐蝕的臨界碳含量,即鋼的晶間腐蝕性,至于對(duì)奧氏體不銹鋼耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕的性能,鎳的作用并不,此外,鎳還奧氏體不銹鋼的高溫耐氧化性能,這主要與鎳了鉻的氧化膜的成分,結(jié)構(gòu)和性能,并且鎳含量越高越有害,這主要是由于鋼中晶界處低熔點(diǎn)鎳所致,一般來(lái)說(shuō),簡(jiǎn)單的鉻鎳(及鉻錳氮)奧氏體不銹鋼僅用于要求不銹性和耐氧化性介質(zhì)(比如等)的使用條件下,鉬作為奧氏體不銹鋼中的重要合金元素加入到鋼中使其使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,鉬的作用主要是鋼在還原性介質(zhì).
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