Za delo v posebnih pogojih, ki so lahko posledica visoke temperature ali električnega stresa, je potreben material, ki lahko prenese škodljive učinke okolja. Za takšne namene so proizvedene vrste jekla, ki so odporne na toploto.
Ta material je narejen na poseben način, ki vam omogoča, da zdržite in ne deformirate z dolgotrajnim negativnim zunanjim vplivom dolgo časa. Značilnost te vrste jeklene jeklene plasti in moči, ki so glavni kazalci te industrije.
Creep je odgovoren za stalno deformacijo materiala, ko je jeklo v neugodnih pogojih. Trajnost je odgovorna za čas, da lahko toplotno odporno jeklo prenese zunanje vplive.
Toplotno odporne zlitine - kaj je to?
Toplotna odpornost, ki jo imenujemo tudi oksidacijska odpornost, kaže, s kakšno močjo lahko določen material dolgo časa prenese korozijo plina pri visokih temperaturah. Sposobnost jekla, da se upre plastični deformaciji in uničenju, kaže, da je ta material toplotno odporen.
Takšne toplotno odporne zlitine se uporabljajo v mnogih industrijskih panogah. Na primer, grelni element peči, ki deluje pri + 550 ° C, ne more biti izdelan iz navadnega jekla, ki ni odporno na vročino, preprosto pa ne more prenesti takšne obremenitve.
Pri temperaturah nad petsto in petdeset stopinj so zlitine na osnovi železa sposobne oksidacije, kar povzroči nastanek železovega oksida na njihovi površini. Za to spojino je značilna kristalna rešetka, ki nima kisikovih atomov, kar povzroča nastanek krhkega vrha.
Za proizvodnjo jekla, odpornega na toploto, je treba v zlitino dodati elemente, kot so aluminij, krom in silicij. Prav te spojine omogočajo reprodukcijo drugih mrež z kisikom, ki jih odlikuje zanesljiva in gosta struktura. Količina in sestava dodatkov se oblikuje glede na okolje, v katerem bo ta toplotno obstojna vrsta jekla naknadno delovala.
Maksimalno toplotno odpornost zlitin zaznajo tisti materiali, ki so bili izdelani iz nikljeve baze. Označevanje, ki se nanaša na takšne zlitine:
- 15X25T;
- 36Х18Н25С2;
- 15H6SYU;
- 08Х17Т.
Dodatek kroma prispeva tudi k povečanju toplotne odpornosti jeklenih kompozicij, ki lahko delujejo brez izgube osnovnih lastnosti tudi pri - 1150 ° C.
Toplotno odporna zlitina - kaj je
Stopnja tega jekla je primerna za izdelavo izdelkov, ki bodo delovali v pogojih visoke temperature in bodo imeli učinek lezenja . Lezenje ali nagnjenost zlitine k počasnemu deformiranju se pojavlja pod vplivom konstantne obremenitve in konstantne temperature.
Kovinska lezenja sta dve vrsti:
- Dolgotrajen;
- Kratkoročno.
Ker je odpornost zlitine na toploto in njena stopnja odvisna od vrste lezenja, se ugotovi med raztezanjem izdelkov in analizo na podlagi rezultatov obnašanja zlitine. Te postopke izvedite v ogrevalni peči pri določenih temperaturah. To določa trdnost lezenja in uničenje materiala, ko je izpostavljen temperaturi in časovni vrzeli.
Razredi toplotno odpornih jekel, njihova klasifikacija in opis
Strukture takšnih toplotno odpornih jekel se delijo na:
perlitna;- martenzitno-feritni;
- martenzit;
- austenitic.
Obstaja tudi delitev visokotemperaturnih zlitin na avstenitno-feritne (martenzitne) in feritne.
Takšne vrste martenzitnih zlitin so izdelane:
- 4H9С2 in 3Х13Н7С2 (ta vrsta jekla se uporablja predvsem v ventilih motorjev, kjer se temperatura dvigne na 850–950 ° C);
- H6СМ, Х5М, 1Х8ВФ, 1Х12H2ВМФ, Х5ВФ (taka zlitina je primerna za izdelavo delov in sklopov, ki morajo delovati 1000–10000 ur v temperaturnih mejah od 500 do 600 ° C);
- X5 (ta znamka se uporablja za proizvodnjo cevi, ki bodo delovale pri temperaturi, omejeni na 650 ° C);
- 1H8VF (ta vrsta zlitin se uporablja pri izdelavi delov parnih turbin, ki lahko delujejo 10.000 ur brez izgube pri temperaturi, ki ne presega 500 ° C).
Ko krom dodamo v perlitne zlitine, dobimo razred martenzitnih zlitin. Za perlitne materiale sodijo visokotemperaturne zlitine z oznakami: X7CM, X10C2M, X9C2, X6C . Kaljene so pri 950–1100 ° C, nato pa pri 8100 ° C proizvajajo odporno jeklo, kar omogoča ustvarjanje trdnih struktur s strukturo sorbitola.
Feritne zlitine imajo fino zrnato strukturo, ki jo dobijo po toplotni obdelavi in žganju. V takšnih sestavinah je praviloma krom prisoten v odstotkih od 25 do 35 let. Takšno toplotno odporno jeklo se uporablja pri proizvodnji toplotnih izmenjevalcev in opreme za pirolizo.
Na feritne zlitine so navedene naslednje oznake materialov: 1Х12С,, Х28, Х17, Х18СЮ, 0Х17Т, Х25Т . Vendar jih ni mogoče ogreti na več kot sto osemdeset stopinj, drugače bo material postal krhek zaradi svoje grobe zrnate strukture.
Martenzitno-feritni materiali so odlični za izdelavo inženirskih delov, katerih delo bo potekalo pri temperaturi šeststo stopinj in dolgo časa.
Najbolj priljubljene toplotno odporne zlitine
Avstenitne toplotno odporne zlitine so postale najbolj priljubljeni materiali v tem segmentu proizvodnje jekla. Njihova struktura se ustvari s pomočjo niklja, ki je del, toplotno odporne lastnosti pa zagotavlja krom . Tovrstne austenitne stopnje so dobro odporne na tvorbo lestvice pri temperaturah, ki ne presegajo tisoč stopinj.
Pri izdelavi te zlitine z uporabo dveh vrst tesnil: intermetalne ali karbidne. Ta tesnila zagotavljajo avstenitno jeklo s posebnimi lastnostmi, ki so tako zahtevne v različnih sodobnih industrijah.
Najbolj priljubljene in sodobne zlitine so razdeljene v dve skupini:
- Disperzijsko kaljenje (razredi Х12Н20Т3Р, 0Х14Н28В3Т3РР, 4Х14Н14В2М, 4Х12Н8Г8MFB - to jeklo je najprimernejši material za izdelavo delov turbin in ventilov motorjev);
- homogena (vrste H25Н20C2, 1Х14Н16Б, Х23Н18, Х25Н16Г7АР, Х18Н10T, 1Х14Н18В2Б, Х18Н12T - te blagovne znamke se uporabljajo za izdelavo cevi in fitingov, ki bodo delovali pri velikih obremenitvah).
Zaradi svoje legure s stabilno strukturo imajo avstenitno-feritna jekla razmeroma visoko toplotno odpornost. Zaradi njihove krhkosti se takšne stopnje ne morejo uporabiti za proizvodnjo obremenjenih delov, vendar te zlitine dobro delujejo pri temperaturah, ki dosegajo 1150 ° C.
Ognjevarne kovine in zlitine
Če proizvodnja zahteva podrobnosti o ocenjenem delovnem okolju, ki bo tisoč ali celo dva tisoč stopinj, naj zlitina uporabi ognjevarne kovine.
Elementi, ki se uporabljajo, in njihovo tališče so:
volfram (3410 ° C);- tantal (3000 ° C);
- niobij (2415 ° C);
- vanadij (1900 ° C);
- cirkonij (1855 ° C);
- renij (3180 ° C);
- molibden (2600 ° C);
- hafnij (2000 ° C).
Te kovine se pri segrevanju deformirajo, ker visoka temperatura povzroči njihovo spremembo v krhko stanje. Njihova vlaknasta struktura nastane pri segrevanju do stanja rekristalizacije ognjevzdržnih kovin. Toplotna odpornost se poveča zaradi mešanic posebnih dodatkov . In proti oksidaciji pri temperaturah nad tisoč stopinj, ti materiali ščitijo dodatke titana, tantala in molibdena.
Torej, z zlitinami različnih elementov, lahko dosežete želene lastnosti toplotno odpornih materialov, ki se lahko uporabljajo v različnih industrijah za delo v različnih temperaturnih okoljih.