Жаропрочная нержавеющая сталь

zhar-stal

Большинство металлов и их сплавов при высоких температурах склонны вступать в реакцию с парообразной или газовой средой, что становится причиной газовой коррозии. Сущность и интенсивность этих процессов очень разнообразны и зависят от целого ряда факторов: температуры их протекания, химического состава металла и газовой среды. В большинстве случаев металл или его сплав вступает в реакцию с кислородом. Нержавеющая сталь жаростойкая является материалом, способным сопротивляться окислению при высоких температурах. Жаропрочная нержавеющая сталь дополнительно обладает способностью сопротивляться пластическим деформациям и разрушению в области высоких температур.

Химический состав и марки жаростойких сталей

Жаростойкие стали способны противостоять химическому разрушению поверхности при температурах, превышающих 5500С. Жаростойкая нержавейка применяется для работы в условиях отсутствия нагрузок или в малонагруженном состоянии

Для придания жаростойкости стали легируют хромом, алюминием, кремнием:

  • стали, легированные кремнием и хромом, называются сильхромами;
  • хромом и алюминием – хромалями;
  • всеми тремя элементами – сильхромалями.

Кремний повышает жаростойкость сталей, работающих в окислительной атмосфере. Если газы при высоких температурах содержат значительное количество водяных паров, то в таких условиях более устойчивыми являются хромистые и хромоникелевые стали.

Жаропрочные стали – разновидности и области применения

Жаропрочная нержавейка является широко востребованным материалом. Многие детали современных механизмов испытывают высокие напряжения и нагреваются в процессе работы до высоких температур.

Основные области применения жаропрочных сталей – производство элементов двигателей внутреннего сгорания и реактивных двигателей, паровых котлов и турбин, газовых турбин, металлургических печей.

Маркировка жаропрочной стали соответствует ГОСТ 5632-72 «Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные».

Требования, которые предъявляются к различным деталям, зависят от времени работы при высоких температурах и термических режимов.

Марки жаропрочных сталей, работающие в различных эксплуатационных условиях:

  • Клапанные стали предназначены для изготовления клапанного узла – ответственного механизма, часто определяющего безремонтный срок службы мотора. Отдельные элементы клапана работают при различных нагрузках, поэтому для их изготовления применяют несколько сталей с различными характеристиками и различные виды термической обработки. В моторах с небольшой мощностью применяются сильхромы, имеющие достаточную жаростойкость в среде выхлопных газов при температурах 800-9000С. Для клапанов моторов значительной мощности используется высоколегированная сталь аустенитного класса – 45Х14Н14В2С3. Заменителями этого материала могут служить марки жаропрочной нержавейки с более низким содержанием никеля и повышенным количеством хрома и кремния.
  • К котлотурбинным сталям относятся котельные и крепёжные сплавы.
    1. К котельной относится сталь жаропрочная низколегированная (добавки – Mo, Ni, V) с малым содержанием углерода. Её основной характеристикой является длительная прочность.
    2. К группе крепёжных относятся низколегированные (Mo, Ni, V) среднеуглеродистые стали. Их основное качество – предел текучести.
  • Важнейшими деталями современных реактивных двигателей являются лопатки газовой турбины, турбинные диски, камеры сгорания. Аустенитные стали, используемые для изготовления такой продукции, делят на две группы.
    1. К первой группе относятся сплавы с содержанием хрома до 25%, их применяют в производстве камер сгорания, форсажных камер, жаровых труб.
    2. Стали второй группы содержат хром – не более15%, но дополнительно в их состав в повышенном количестве входят вольфрам, титан, молибден, ниобий.

Особенности сварки жаропрочных сталей

Сварка жаропрочной стали, благодаря современным сварочным материалам и технологиям, позволяет получать качественный шов, стойкий к появлению горячих трещин.

Сварные швы жаропрочных сталей склонны к образованию холодных трещин и появлению разупрочнения в зоне термического влияния.

Для борьбы с этими негативными явлениями перед сваркой используют местный или общий подогрев соединяемых элементов. Этот позволяет снизить разницу температур между зоной сварки и периферийных участков, уменьшив, тем самым, напряжения в металле.

При предварительном подогреве следует учитывать, что нельзя слишком повышать температуру изделия, поскольку это может стать причиной образования грубой ферритно-перлитной структуры. Такая микроструктура стали не способна обеспечить достаточную длительную прочность и требуемую ударную вязкость сварного соединения.

Для уменьшения опасности возникновения холодных трещин после сварки проводят отпуск изделий при температурах 150-2000С в течение нескольких часов. При отпуске завершается преобразование остаточного аустенита в мартенсит и удаляется большая часть растворённого в стали водорода.

Современные жаропрочные и жаростойкие стали отличаются высокой технологичностью, хорошей свариваемостью, оптимальным соотношением легирующих элементов.

Наша продукция

Читайте также

Наши преимущества

Доставка
по всей России
Более 1500 позиций высококачественной нержавеющей стали
Скидки и гибкая
система оплаты
Достойный уровень сервиса, индивидуальный подход к каждому клиенту
Приглашаем Вас к сотрудничеству!