Жароміцні і жаростійкі сталі

Аустенітні сталі - жароміцні і жаростійкі сплави
У середовищах, що відрізняються високими агресивними властивостями, використовують аустенітні сталі. До них відносяться як жароміцні, так і жаростійкі сплави.
Аустенітними іменуються такі високолеговані залізні сплави, які досягли стабільно Υ-стану і можуть зберегти його при кімнатній температурі. На представленій нижче зображенні можна побачити основні типи кристалічних решіток металів, використовуваних у виробничому середовищі. Для аустенітних матеріалів властивий частіше другий тип - Гцк (кристалічна гранецентрировання решітка). Його відмінною рисою є стійкість характеристик при нагріванні та охолодженні (аж до -200°С), тому такі сплави не вимагають проходження стадії термічного поліпшення, як звичайні конструкційні сталі.
Основні типи кристалічних решіток
Які хімічні елементи присутні в легованої аустенітної сталі?
Хром
Присутність в аустенітних сталях хрому відіграє значну роль у створенні якісного сплаву. Вони дозволяє забезпечити достатню корозійну стійкість і жароміцність.
Нікель
Цей елемент відповідає за високі показники жароміцності, технологічності і пластичності. Крім того, він дозволяє стабілізувати аустенитную структуру металу.
У стандартних аустенітних коррозионостойких сталях вміст основних речовин коливається в наступних діапазонах:
- Хром - 12 - 18%;
- Нікель - 8 - 30%;
- Вуглець - 0.02 - 0.25%.
Зазначені значення даних речовин не може бути перевищено, особливо це стосується вуглецю.
Структурна діаграма Шеффлера для визначення фазового стану аустенітних сталей
Жароміцні і жаростійкі аустенітні сталі
Для роботи при особливо високих температурах з навантаженнями і без використовуються особливі види аустенітних сталей – жароміцні і жаростійкі з об'ємно-центрованої кристалічною решіткою (Оцк).
Жароміцні сталі здатні працювати при високих температурах (від 550°С, тобто приблизно від 0.3 значення їх температури плавлення) без утворення значних деформацій і руйнування. Вони розраховані на збереження своїх характеристик у присутності помірних навантажень.
Жаростойкие сплавы не окисляются при значительном повышении температур. К их свойствам относят жаростойкость, окалиностойкость, которые материал приобретает за счет дополнительного легирования вольфрамом, бором, ниобием и пр. Такие материалы можно свободно применять до +1150 °С.
Жаропрочные аустенитные стали: химический состав и применение для сварных конструкций
Марка стали |
Массовая доля, % |
Применение |
|||||||||
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
W |
Nb |
Mo |
Ti |
Прочих элементов |
||
08Х16Н9М2 |
0,08 |
0,60 |
1,0.. 1,5 |
15,5.. 17,0 |
8,5.. 10,0 |
- |
1,0.. 1,5 |
- |
Паропроводы |
||
10Х14Н16Б (ЭП 694) |
0,07- 0,12 |
1,0.. 2,0 |
13,0 .. 15,0 |
14,0 .. 17,0 |
- |
0,9... 1,3 |
- |
- |
|||
10X18H12T |
0,12 |
0,75 |
17,0 .. 19,0 |
11,0 .. 13,0 |
- |
- |
0,02 |
||||
10X14H14B2M (ЭП 257) |
0,15 |
0,80 |
0,70 |
13,0 .. 15,0 |
13,0 .. 16,0 |
3,0.. .4,0 |
0,45... 0,60 |
||||
10Х16Н14В2БР (ЕП 17) |
0.07- 0,12 |
0,60 |
1,0... 2,0 |
15,0 .. 18,0 |
13,0 .. 15,0 |
2,0... 2,75 |
0,9... 1,3 |
- |
Труби, поковки |
||
09Х14Н18ВБР (ЕП 695Р) |
0,60 |
13,0 .. 15,0 |
18,0... 20,0 |
Труби, листовий прокат |
|||||||
10X15H18B4T (ЭП501) |
0,50 |
0,5 .. 1,0 |
14,0 .. 16,0 |
4,0... 5,0 |
- |
Паропроводи |
|||||
10Х14Н18В2БР1 (ЕП 726) |
0,60 |
1,0... 2,0 |
13,0 .. 15,0 |
2,0... 2,75 |
0,9... 1,3 |
Ротори, диски, турбіни |
|||||
20X23H13 (ЕП 319) |
0,20 |
1,0 |
2,0 |
22,0... 25,0 |
12,0. . 15,0 |
- |
- |
До 0.025 |
Камери згоряння |
||
08X23H18 |
0,1 |
17.0. . 20,0 |
|||||||||
1Х15Н25М6А (ЭП395) |
0,12 |
0,5... 1,0 |
1,0... 2,0 |
15,0 .. 17,0 |
24,0 .. 27,0 |
5,5... 7,0 |
0,1 ..0,2 В |
Ротори газових турбін |
|||
40Х18Н25С2 (ЭЯЗС) |
0,32- 0,4 |
1,5 |
2,0. . 3,0 |
17,0. . 19,0 |
23,0 .. 26,0 |
- |
Литі реакційні труби |
||||
20Х25Н20С2 (ЕП 283) |
0,2 |
2,0... 3,0 |
1,5 |
24,0 .. 27,0 |
18,0... 21.0 |
||||||
10Х12Н20Т3Р (ЕП 696А) |
0,10 |
1,0 |
1,0 |
10,0 .. 12,5 |
2,3 ..2,8 |
0,5 ..0,008 В |
Паропроводи |
||||
10Х15Н35ВТ (ЕП 612) |
0,12 |
0,6 |
1.0... 2,0 |
14,0 .. 16,0 |
34,0. . 38,0 |
2,8 ..3,5 |
1,1 .. 1,5 |
- |
Ротори турбін |
||
Х15Н35ВТР (ЕП 725) |
0,10 |
1,0 |
14,0 |
35,0. . 38,0 |
4,0. .5,0 |
1,1 .. 1,5 |
0,25 ..0,005 В |
Застосування жароміцних і жаростійких матеріалів
Неможливо уявити сучасне виробництво кріплення без використання подібних матеріалів. Вони активно використовуються в хімічній, нафтовій, газовій промисловості, енергетичному машинобудуванні та інших подібних галузях виробництва.
- Види такелажних пристроїв та сфери застосуванняУ цій статті вказана повна інформація щодо найпоширеніших такелажних пристроїв. Прочитавши статтю ви дізнаєтесь докладно про різні види такелажу та сфер їх застосування.Повна версія статті
- Що потрібно знати про анкера: класифікація, принцип роботи, особливості монтажуПрочитавши цю статтю, ви дізнаєтеся: про різновиди механічних і хімічних анкерів, їх достоїнства, а також причини швидкого псування кріплення.Повна версія статті