Свойства и дефекти на топлоустойчива стомана

Топлоустойчивостта (устойчивост на високотемпературни газове или пари) е най-важното свойство на топлоустойчивите стомани. По правило топлоустойчивите стомани трябва да бъдат и топлоустойчиви, т.е. да издържат на пълзене - постепенна и нарастваща във времето деформация при постоянно натоварване, водеща до повреда - при висока температура за определено време.

Закаляване на топлоустойчиви стомани

В допълнение към хромните карбиди, фазите на втвърдяване включват ванадий, молибден, волфрамови карбиди и интерметални съединения. елементи, както и интерметални съединения от типа AgB (които включват желязо и хром като елемент А и молибден, волфрам, ниобий, титан като елемент В) или съединения (Ti, Al). Добавките на огнеупорни елементи - молибден, волфрам, ниобий, тантал - към огнеупорната стомана имат стабилизиращ ефект върху фазата на втвърдяване, тъй като тези елементи повишават температурата на рекристализация и отслабват процесите на дифузия. Техният ефект се засилва при въвеждане на повече от един отслабващ дифузията елемент. Поради тази причина топлоустойчивите стомани като правило се легират с набор от различни елементи.

Видове топлоустойчиви стомани

Процесите на дифузионен обмен също могат да бъдат забавени, ако стоманата не претърпи полиморфна трансформация. Ето защо като топлоустойчиви стомани често се използват чисто феритни или аустенитни стомани, които са комплексно легирани. Доскоро феритните стомани се използваха само като топлоустойчиви стомани. Въпреки това, топлоустойчиви феритни стомани, например 12X2MV8FB (EP503), закалени с интерметална фаза FeW частици, наскоро бяха разработени и се въвеждат успешно. Аустенитните стомани съдържат 12-20% Cr и се характеризират с много по-висока устойчивост на топлина. Особено широко приложение намират аустенитните стомани с 7-30% Ni като аустенизиращ елемент. Самият никел е устойчив на корозия метал и повишава корозионната устойчивост на стоманите в разтвори на соли и основи, както и в слабо киселинни среди. При съдържание до 20-30% повишава топлоустойчивостта на желязо-хромните сплави. Поради високата цена на никела в някои топлоустойчиви стомани , той е частично или напълно заменен от друг аустенитен елемент - манган. Неговият ефект като аустенитен елемент е много по-слаб, особено когато съдържанието на хром е високо, така че заедно с Mn е разумно да въведете малко количество никел 2-4% или азот. За висока устойчивост на топлина се препоръчват въглеродни добавки с ванадий, молибден, волфрам, ниобий и азот.

Междукристална корозия

Хром-никелови, хром-никел-манганови и хром-манганови топлоустойчиви стомани са устойчиви на обща корозия добре, но са чувствителни към междукристална корозия, особено след бавно охлаждане в температурния диапазон от 500-850°C. Това се обяснява с отделянето на хромни карбиди при тези температури по границите на зърната. В електролитни разтвори карбидите образуват галванични двойки с обеднени на въглерод зърна. В резултат на структурната хетерогенност, границите на зърната са подложени на по-тежка корозионна ерозия. Аустенитните стомани стават нечувствителни към междукристална корозия, ако съдържанието на въглерод в стоманата е по-малко от границата на неговата разтворимост в аустенит при стайна температура, т.е. по-малко от 0,02-0,03%.

производство

Трудно е да се топи топлоустойчива стомана с такова ниско съдържание на въглерод в електродъгови пещи. Следователно при топене на устойчиви на корозия аустенитни стомани горната граница на съдържанието на въглерод обикновено се определя на 0,08-0,12% и по-нататъшното намаляване на концентрацията на въглерод в разтвора се извършва чрез добавки на силни карбидообразуващи елементи - титан или ниобий. Количеството въведен титан се определя от съдържанието на въглерод и за достатъчно пълно свързване на въглерод количеството титан трябва да бъде най-малко пет пъти количеството въглерод. Високото съдържание на хром и титан в този вид стомана води до интензивно окисляване на метала по време на леене с образуване на кора върху повърхността на метала в матрицата, богата на оксиди и нитриди на титан. Усукванията на кората при пълнене на матрицата водят до многобройни повърхностни дефекти на топлоустойчиви стоманени слитъци, които принуждават слитъка да претърпи непрекъснато отстраняване на кожата до дълбочина 10-20 mm.
Клъстери от нитриди и оксиди, останали в тялото на блока, образуват маргинална или обща хетерогенност на макроструктурата - така наречената титанова порьозност. Степента на развитие на този дефект в огнеупорната стомана се увеличава с увеличаване на съдържанието на титан в метала.

Купете, цена

Evek GmbH разполага с широка гама от топлоустойчиви продукти от неръждаема стомана на оптимални цени. Предлагаме изгодни условия за доставка за купувачи на едро и дребно. На нашия сайт ще намерите цялата необходима информация, на ваше разположение опитни мениджъри-консултанти, които винаги са готови да помогнат при избора. Качеството на продукта е гарантирано от стриктното спазване на нормите на производство на всички етапи. Сроковете за доставка са минимални. При групови поръчки има преференциални отстъпки.