Жаростойкие и аустенитные стали и сплавы.
Жаростойкость (окалиностойкость) — это способность металла сопротивляться окислению при высоких температурах. При повышении температуры скорость окисления металлов возрастает. Железо при температурах выше 570 °С образует оксиды FeO, Fe304, Fe203, не защищающие поверхность металла от воздействия кислорода. Окалиностойкостъ сталей достигается легированием хромом, алюминием или кремнием. Эти элементы образуют на поверхности стали плотные оксиды Cr203, А1203, Si02, затрудняющие окисление. Образование защитной оксидной пленки обеспечивается только наличием соответствующих легирующих элементов. Поэтому жаростойкость определяется химическим составом стали и не зависит от ее структуры. Для работы при температурах до 800 °С применяют хромистые стали. Влияние хрома наиболее заметно при содержании 15… 20 % (стали 12X17, 15Х25Т). При более высоких температурах используют хромоникелевые стали (20Х23Н13) и сплавы на основе никеля (ХН45Ю с составом 44…46% Ni, 15… 17% Сг, 2,9…3,9% А1). Содержание кремния и алюминия не превосходит 4%, при их большем содержании сплавы становятся весьма хрупкими. Жаростойкие стали и сплавы применяют для изготовления печного оборудования, сопловых аппаратов, деталей газотурбинных установок.
Аустенитные стали (12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т) применяют для деталей, работающих при температурах до 850 °С. Для работы при более высоких температурах применяют сплавы на железоникелевой (ХН35ВТ, содержащий в среднем 15 % Сг, 35% Ni, 3,0% W, 1,3% Ti) или никелевой основе (ХН77ТЮР —20 % Сг, 2,7 % Ti, до 1,0 % Fe, до 0,4 % Mn, Ni — в основе). В технике находят применение тугоплавкие металлы с температурой плавления выше, чем у железа (1539 °С). К ним относятся Nb, Mo, Та, Сг и W с температурами плавления соответственно 2 468, 2 625, 2 996, 1849 и 3 410 °С. Поскольку чистые металлы имеют сравнительно низкую жаропрочность (малое значение коэффициента а), то для повышения жаропрочности их легируют элементами, образующими твердые растворы. Все тугоплавкие металлы обладают низкой жаростойкостью, в связи с чем на них наносят защитные покрытия.
14.04.2011, 1357 просмотров.
