Жаростійкі сталеві відливки - це деталі, відлиті з жароміцної легованої сталі в якості сировини.В умовах високих температур сталь зі стійкістю до окислення, достатньою міцністю при високих температурах і хорошою жаростійкістю називається жароміцною сталлю.За властивостями жароміцну сталь можна розділити на два типи: окислювально-стійку і жароміцну.Антиокислювальну сталь також називають сталлю без оболонки.Гаряча міцність відноситься до сталі, яка має гарну стійкість до окислення при високих температурах і високу високотемпературну міцність.При однаковому хімічному складі литий стан має вищу термічну міцність, ніж прокатаний стан.Литі жаростійкі сталеві деталі займають значну частку в галузі жароміцної сталі.
Деякі високолеговані жароміцні сталі важко піддаються обробці і деформації.Виготовлення виливків не тільки економічніше прокату, але й виливки мають вищу міцність.Тому жароміцна лита сталь займає значну частку жароміцної сталі.На додаток до лиття в пісок, методи точного лиття також можуть бути використані для отримання виробів з гладкою поверхнею та точними розмірами.Відцентрове лиття часто використовується для труб високотемпературних печей для крекінгу синтетичного аміаку та етилену
За металографічною структурою в нормалізованому стані жароміцну литу сталь можна розділити на чотири категорії: перлітну жароміцну сталь, мартенситну жароміцну сталь, феритну жароміцну сталь і аустенітну жароміцну сталь.
1. Перлітна жароміцна лита сталь
Легуючими елементами перлітної жаростійкої литої сталі є в основному хром і молібден, загальна кількість яких зазвичай не перевищує 5%.Крім перліту і фериту в його структурі є також бейніт.Цей вид сталі має хорошу високотемпературну міцність і продуктивність процесу при 500-600 ℃.Вони широко використовуються для виготовлення жаростійких деталей нижче 600 ℃, таких як сталеві труби для котлів, робочі колеса парових турбін, ротори, кріплення, посудини високого тиску, трубопроводи тощо. Типовими марками є: 16Mo, 15CrMo, 12Cr1MoV, 12Cr2MoWVTiB, 10Cr2Mo1 , 25Cr2Mo1V, 20Cr3MoWV тощо.
Термічна обробка перлітних жаростійких сталевих виливків в основному нормалізується або загартується та відпускається, щоб отримати стабільну структуру, хороші комплексні механічні властивості та необхідну міцність за умов високої температури.
2. Мартенситна жароміцна лита сталь
Вміст хрому в мартенситній жароміцній литій сталі зазвичай становить 7-13%.Він має вищу високотемпературну міцність, стійкість до окислення та стійкість до корозії водяною парою нижче 650 ℃, але його зварюваність погана.1Cr13, 2Cr13, що містить близько 12% хрому, і розроблені на цій основі марки сталі, такі як 1Cr11MoV, 1Cr12WMoV, 2Cr12WMoNbVB та інші сплави, зазвичай використовуються для виготовлення лопаток парових турбін, дисків, валів, кріплень тощо. Крім того, 4Cr9Si2, 4Cr10Si2Mo, та ін. Використовуються у виробництві випускних клапанів двигунів внутрішнього згоряння також мартенситні жароміцні сталі.
Звичайним процесом термічної обробки мартенситних жароміцних сталевих виливків є нормалізація + відпустка.
3. Феритна жароміцна лита сталь
Феритна жаростійка лита сталь містить більше хрому, алюмінію, кремнію та інших елементів, утворюючи однофазну феритову структуру, яка має гарну стійкість до окислення та стійкість до високотемпературної газової корозії, але їх міцність при високій температурі низька, при кімнатній температурі Крихкість більше, а зварюваність погана.Такі як 1Cr13SiAl, 1Cr25Si2 тощо. Феритна жаростійка лита сталь зазвичай використовується для виготовлення деталей, які витримують низьке навантаження та вимагають високотемпературної стійкості до окислення.
Термічна обробка феритних жаростійких сталевих виливків зазвичай передбачає відпал, щоб зняти напругу, а потім швидке охолодження (щоб швидко пройти через зону крихкості 400-500 ℃).
4. Аустенітна жароміцна лита сталь
Аустенітна жаростійка лита сталь містить більше аустенітоутворюючих елементів, таких як нікель, марганець, азот тощо, при температурах вище 600 °C, вона має хорошу високотемпературну міцність і структурну стабільність, а також хороші зварювальні характеристики.Зазвичай використовується як термостійкий матеріал, який працює при температурі вище 600°C.Типовими марками є 1Cr18Ni9Ti (321), 1Cr23Ni13 (309), 0Cr25Ni20 (310S), 1Cr25Ni20Si2 (314), 2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4Cr14Ni14W2Mo тощо.
Аустенітну антиокислювальну сталь можна обробити за допомогою високотемпературної термообробки розчином для отримання хорошої холодної деформації.Аустенітну гарячу міцну сталь спочатку обробляють високотемпературним розчином, а потім обробку старінням проводять при температурі на 60-100 ℃ вище, ніж температура використання, щоб стабілізувати структуру та осадити другу фазу для зміцнення матриці.
Використання жароміцних сталевих відливок
Жаростійка сталь часто використовується для виготовлення деталей і компонентів, які працюють при високих температурах у промислових секторах, таких як котли, парові турбіни, енергетичне обладнання, промислові печі, а також авіаційна та нафтохімічна промисловість.На додаток до високотемпературної міцності та стійкості до високотемпературного окислення та корозії, ці деталі також вимагають достатньої міцності, хорошої оброблюваності та зварюваності, а також певного ступеня структурної стабільності відповідно до різних видів використання.
Деякі марки жаростійкої легованої сталі та їх застосування | |
| Марка сталі | Робоча температура та застосування |
| 00Cr12 | Температура антиокислення 600~700 ℃, використовується як високотемпературний корпус клапана високого тиску, пальник |
| 0Cr13Al | Діапазон застосовних температур 700~800 ℃, лопатка компресора газової турбіни |
| 1Cr17 | Антиокислювач при температурах нижче 900 ℃, використовується як високотемпературні деталі та насадки для печей |
| 1Cr12 | Стійкість до окислення та висока високотемпературна міцність у діапазоні температур 600~700 ℃ і використовується для високотемпературних частин лопатей парових турбін, сопел і клапанів пальника котлів. |
| 1Cr13 | Температура стійкості до окислення становить 700 ~ 800 ℃, і її використання таке ж, як у сталі 1Cr12 |
| 0Cr18Ni9，1Cr18Ni9Ti | Антиокислювальна температура нижче 870 ℃, може використовуватися як труба поверхні нагріву котла, частини нагрівальної печі, теплообмінник, муфельна піч, конвертер, сопло |
| 0Cr18Ni10Ti, 0Cr18Ni11Nb | Він стійкий до високотемпературної корозії та окислення в діапазоні температур 400~900 ℃ і може використовуватися для трубопровідної арматури, робоча температура якої нижче 850 ℃. |
| 0Cr23Ni13 | Антиокислювальна температура до 980 ℃, використовується для жарової труби пальника, лопатки парової турбіни, корпусу нагрівальної печі, пристрою для перетворення метану, пристрою для високотемпературного розділення |
| 0Cr25Ni20 | Антиоксидаційна температура до 1035 ℃, використовується для нагріву частин печі;частини газотранспортної системи з робочою температурою нижче 950 ℃ |
| 0Cr17Ni12Mo2, 0Cr19Ni13Mo2 | Антиокислювальна температура не нижче 870 ℃, робоча температура 600 ~ 750 ℃, теплообмінні труби та арматура печі для хімічної промисловості та нафтопереробки. |
| 0Cr17Ni7Al | Високотемпературні несучі частини з робочою температурою нижче 550 ℃ |
Час публікації: 10 вересня 2021 р