Žiaruvzdorné oceľové odliatky sú diely odliate zo žiaruvzdornej legovanej ocele ako suroviny. V podmienkach vysokej teploty sa oceľ s odolnosťou proti oxidácii, dostatočnou pevnosťou pri vysokej teplote a dobrou tepelnou odolnosťou nazýva žiaruvzdorná oceľ. Žiaruvzdornú oceľ možno podľa jej vlastností rozdeliť na dva typy: oxidačne odolnú oceľ a žiaruvzdornú oceľ. Antioxidačná oceľ sa označuje aj ako oceľ bez poťahu. Oceľ s pevnosťou za tepla označuje oceľ, ktorá má dobrú odolnosť proti oxidácii pri vysokých teplotách a vysokú pevnosť pri vysokých teplotách. V prípade rovnakého chemického zloženia má liaty stav vyššiu tepelnú pevnosť ako valcovaný. Diely z liatej žiaruvzdornej ocele zaujímajú v oblasti žiaruvzdornej ocele veľký podiel.
Niektoré vysokolegované žiaruvzdorné ocele sa ťažko spracovávajú a deformujú. Výroba odliatkov je nielen cenovo výhodnejšia ako valcované výrobky, ale odliatky majú aj vyššiu trvanlivosť. Preto žiaruvzdorná oceľ na liatie zaberá značný podiel žiaruvzdornej ocele. Okrem odlievania do piesku možno na získanie výrobkov s hladkým povrchom a presnými rozmermi použiť aj techniky presného odlievania. Odstredivé liatie sa často používa pre rúry vysokoteplotných pecí na krakovanie syntetického amoniaku a etylénu
Podľa metalografickej štruktúry v normalizovanom stave možno žiaruvzdornú oceľ rozdeliť do štyroch kategórií: perlitová žiaruvzdorná oceľ, martenzitická žiaruvzdorná oceľ, feritická žiaruvzdorná oceľ a austenitická žiaruvzdorná oceľ.
1. Perlitická žiaruvzdorná liata oceľ
Legovacími prvkami perlitovej žiaruvzdornej liatej ocele sú najmä chróm a molybdén a ich celkové množstvo spravidla nepresahuje 5 %. Okrem perlitu a feritu má jeho štruktúru aj bainit. Tento druh ocele má dobrú pevnosť pri vysokej teplote a procesný výkon pri 500-600 ℃. Široko sa používajú na výrobu častí odolných voči teplu pod 600 ℃, ako sú oceľové rúry kotlov, obežné kolesá parných turbín, rotory, spojovacie prvky, vysokotlakové nádoby, potrubia atď. Typické triedy sú: 16Mo, 15CrMo, 12Cr1MoV, 12Cr2MoWVTi2Mo, 10C , 25Cr2Mo1V, 20Cr3MoWV atď.
Tepelné spracovanie odliatkov z perlitovej žiaruvzdornej ocele je hlavne normalizované alebo kalené a temperované, aby sa získala stabilná štruktúra, dobré komplexné mechanické vlastnosti a požadovaná pevnosť pri vysokých teplotách.
2. Martenzitická žiaruvzdorná liata oceľ
Obsah chrómu v martenzitickej žiaruvzdornej liatej oceli je vo všeobecnosti 7-13%. Má vyššiu pevnosť pri vysokej teplote, odolnosť proti oxidácii a odolnosť proti korózii vodnej pary pod 650 ℃, ale jeho zvárateľnosť je zlá. 1Cr13, 2Cr13 s obsahom asi 12 % chrómu a na tomto základe vyvinuté ocele ako 1Cr11MoV, 1Cr12WMoV, 2Cr12WMoNbVB a ďalšie zliatiny sa zvyčajne používajú na výrobu lopatiek parných turbín, kotúčov, hriadeľov, spojovacích prvkov atď. atď pri výrobe výfukových ventilov pre spaľovacie motory sú aj martenzitické žiaruvzdorné ocele.
Bežným procesom tepelného spracovania odliatkov z martenzitickej žiaruvzdornej ocele je normalizácia + popúšťanie.
3. Feritická žiaruvzdorná liata oceľ
Feritická žiaruvzdorná liata oceľ obsahuje viac chrómu, hliníka, kremíka a ďalších prvkov, ktoré tvoria jednofázovú feritovú štruktúru, ktorá má dobrú odolnosť proti oxidácii a odolnosť proti korózii pri vysokej teplote, ale ich pevnosť pri vysokej teplote je nízka, pri izbovej teplote Krehkosť je väčšia a zvárateľnosť je zlá. Ako napríklad 1Cr13SiAl, 1Cr25Si2 atď. Feritická žiaruvzdorná oceľ na odliatok sa vo všeobecnosti používa na výrobu dielov, ktoré znášajú nízke zaťaženie a vyžadujú odolnosť proti oxidácii pri vysokej teplote.
Tepelné spracovanie feritických žiaruvzdorných oceľových odliatkov vo všeobecnosti využíva žíhanie, aby sa uvoľnilo napätie, a potom rýchle ochladenie (aby rýchlo prešlo cez krehkú zónu 400-500 ℃).
4. Austenitická žiaruvzdorná liata oceľ
Austenitická žiaruvzdorná oceľ na odliatok obsahuje viac prvkov tvoriacich austenit ako nikel, mangán, dusík atď., Pri teplotách nad 600°C má dobrú pevnosť pri vysokých teplotách a štrukturálnu stabilitu a dobrý zvárací výkon. Zvyčajne sa používa ako tepelne odolný materiál, ktorý pracuje nad 600°C. Typické druhy sú 1Cr18Ni9Ti (321), 1Cr23Ni13 (309), 0Cr25Ni20 (310S), 1Cr25Ni20Si2 (314), 2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4CrW24Mo, atď.
Austenitická antioxidačná oceľ môže byť ošetrená vysokoteplotným tepelným spracovaním v roztoku, aby sa dosiahla dobrá deformácia za studena. Austenitická oceľ s vysokou pevnosťou sa najskôr ošetrí vysokoteplotným roztokom a potom sa uskutoční starnutie pri teplote 60-100 °C vyššej ako je teplota použitia, aby sa stabilizovala štruktúra a vyzrážala sa druhá fáza, aby sa spevnila matrica.
Použitie tepelne odolných oceľových odliatkov
Žiaruvzdorná oceľ sa často používa na výrobu dielov a komponentov, ktoré pracujú pri vysokých teplotách v priemyselných odvetviach, ako sú kotly, parné turbíny, energetické stroje, priemyselné pece a letecký a petrochemický priemysel. Okrem pevnosti pri vysokých teplotách a odolnosti voči oxidácii a korózii pri vysokých teplotách vyžadujú tieto diely aj dostatočnú húževnatosť, dobrú spracovateľnosť a zvárateľnosť a určitý stupeň štrukturálnej stability podľa rôznych použití.
Niektoré druhy tepelne odolnej legovanej ocele a ich aplikácie | |
| Oceľ triedy | Pracovná teplota a aplikácie |
| 00Cr12 | Antioxidačná teplota 600 ~ 700 ℃, používa sa ako vysoká teplota, vysokotlakové teleso ventilu, horák |
| 0Cr13Al | Použiteľný teplotný rozsah 700 ~ 800 ℃, lopatka kompresora plynovej turbíny |
| 1Cr17 | Antioxidácia pri teplotách pod 900 ℃, používaná ako vysokoteplotné diely a dýzy pre pece |
| 1Cr12 | Odolnosť voči oxidácii a vysoká pevnosť pri vysokej teplote v teplotnom rozsahu 600 ~ 700 ℃ a používa sa pre vysokoteplotné časti lopatiek parných turbín, trysiek a ventilov horákov kotlov. |
| 1Cr13 | Teplota odolnosti proti oxidácii je 700 ~ 800 ℃ a jej použitie je rovnaké ako pri oceli 1Cr12 |
| 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti | Antioxidačná teplota pod 870 ℃, môže byť použitá ako vykurovacia povrchová rúrka kotla, časti vykurovacej pece, výmenník tepla, muflová pec, konvertor, tryska |
| 0Cr18Ni10Ti, 0Cr18Ni11Nb | Je odolný voči vysokoteplotnej korózii a oxidácii v teplotnom rozsahu 400 ~ 900 ℃ a môže byť použitý pre potrubné tvarovky, ktorých pracovná teplota je nižšia ako 850 ℃ |
| 0Cr23Ni13 | Antioxidačná teplota do 980 ℃, používa sa pre horák, lopatku parnej turbíny, teleso vykurovacej pece, zariadenie na konverziu metánu, vysokoteplotné separačné zariadenie |
| 0Cr25Ni20 | Antioxidačná teplota do 1035 ℃, používaná na ohrev častí pece; časti prepravného systému plynu s pracovnou teplotou pod 950 ℃ |
| 0Cr17Ni12Mo2, 0Cr19Ni13Mo2 | Antioxidačná teplota nie je nižšia ako 870 ℃, pracovná teplota je 600 ~ 750 ℃, rúrky výmenníka tepla a armatúry pece pre chemický priemysel a rafináciu ropy. |
| 0Cr17Ni7Al | Vysokoteplotné nosné diely s pracovnou teplotou pod 550 ℃ |
Čas odoslania: 10. september 2021