Előadás 20, korrózióálló acélok és ötvözetek

Mivel ferrites acélok gyártott berendezés salétromsavat növények (konténerek, csövek).

Ahhoz, hogy a mechanikai tulajdonságok javítására a ferrites króm acélok hozzáadunk 2 ... 3% nikkelt. Acél 10H13N3, 12H17N2 gyártásához használt nagy teherbírású komponensek működő ellenséges környezetben.

A reakció leállítása után a hőmérsékletet 1000 ° C és megeresztés 700 ... 750 ° C az acél folyáshatár 1000 MPa.

A hőkezelés a ferrites acélok azért végzik, hogy megkapjuk a szerkezet egyenletes szilárd oldatot kapunk, amely növeli a korrózióállóságot.

Ausztenites acélból - erősen ötvözött króm-nikkel acél.

Nikkel - ausztenitképző elem, jelentősen csökkentve a kritikus átmeneti pont. Miután levegőn szobahőmérsékletre hűtjük, egy ausztenites szerkezetű.

Rozsdamentes acél ausztenites 04H18N10, 12X18H9T nagyobb korrózióállóság, jobb technológiai tulajdonságai összehasonlítva a króm, rozsdamentes acél, jobb hegesztett. Ezek megtartják szilárdságukat magasabb hőmérsékleteken, kevésbé hajlamosak a gabona növekedésének melegítés során, és ne veszítse plaszticitás alacsony hőmérsékleten.

Nikkel-króm-maró acél oxidáló környezetben. A fő elem a króm, nikkel csak javítja a korrózióállóságot.

A nagyobb homogenitását króm-nikkel acél vetjük alá edzési hőmérséklet 1050 ... 1100 ° C-on vízben. Melegítés hatására, oldódási króm karbidok ausztenit. Izolálása ausztenitből keményedés során lehetséges, mert a hűtési sebesség magas. Elkészített szakítószilárdság = 500 ... 600 MPa, és a magas jellemzői alakíthatóság, nyúlás = 35 ... 45%.

Erősíti az ausztenites acél hideg képlékeny deformáció, ami hidegszilárdítással hatása. Hozam így értéket érhet el 1000 ... 1200 MPa, szakítószilárdsága - 1200 ... 1400 MPa.

Hogy csökkentsék a hiányt része nikkel van helyettesítve mangán annak (40H14G14N3T acél), vagy nitrogén (acél 10H20N4AG11).

Az ausztenites-ferrites acélok 12H21N5T, 08H22N6T helyettesítő CrNi acélok nikkel megtakarítás céljából.

Tulajdonságok acélok arányától függ a ferrit és az ausztenit fázis (az optimális tulajdonságokat kapunk, ha az arány - F: A = 1: 1). Hőkezelése Acélok magában hirtelen lehűtés hőmérsékleten 1100 ... 1150 ° C, és hagyja-aging hőmérsékleten 500 ... 750 ° C-on

Az ausztenites-ferrites acélok nem érzékenyek hajszálrepedés korrózió: repedések jelenhetnek meg, kizárólag a helyszínek ausztenites, ferrites-nak, de késleltetheti a fejlődést. Szobahőmérsékleten az ausztenites-ferrites acélok nagyobb keménysége és szilárdsága, valamint merevségük és alacsonyabb, mint az ausztenites acélból.

Hőállóság, hőálló acélok és ötvözetek.

Hőállóság (ellenállás a méretezés) - képes a fémek és ötvözetek ellenállnak gáz korrózió magas hőmérsékleten hosszú ideig.

Ha a termék működik oxidáló atmoszférában hőmérsékleten 500..550 o C anélkül, hogy nagy terhelések, elegendő, hogy azok csak hőálló (például részei melegítő kemencék).

Alapuló ötvözetek vasat feletti hőmérsékleten 570 o C intenzíven oxidált, mint képződött ilyen körülmények között, a fém felületén vas-oxid (wustite), egy egyszerű rács, amelynek oxigén hiányt atomok (kivonás szilárd oldat) nem akadályozza az oxigén diffúzióját és fém. Egy intenzív oktatás rideg skála.

Ábra. 20.2. A hatás a króm a hőálló krómacél

Ahhoz, hogy javítsa a hőállósága az acél elemek kerülnek bevezetésre, amelyek oxidok oxigénnel egy sűrű szerkezete a kristályrács (króm, szilícium, alumínium).

A foka ötvöző az acél, az oxidáció megakadályozására függ a hőmérséklettől. A hatás a króm a hőálló krómacél látható ris.20.2.

Nagy hőállóság silhromy, nikkel alapú ötvözetek - nikróm, acél 08H17T, 36H18N25S2, 15H6SYU.

Hőállóság, hőálló acélok és ötvözetek

Hőállóság - ez a fém képes ellenállni képlékeny alakváltozás és lebomlási magas hőmérsékleten.

A hőálló anyagokat használunk alkatrészek magas hőmérsékleten működő, amikor a kúszás jelenség.

Az értékelési kritériumok hőállóság rövid és hosszú távú erejét, kúszás.

Rövid távú erejét alkalmazásával határozzuk meg szakítóvizsgálatának folytonos minta. A mintákat kemencébe helyeztük az, és teszteljük egy előre meghatározott hőmérsékletre. Jelöljük a rövid távú szilárdság = naprimer300oS = 300MPa.

Tartóssága függ a vizsgálat időtartama.

Limit kúszásszilárdsága a maximális feszültség, amely pusztulását okozza a minta egy előre meghatározott hőmérsékleten egy bizonyos ideig.

Például = 200 MPa, a felső index olyan vizsgálati hőmérséklet, és az alsó - egy előre meghatározott a vizsgálat időtartama órában. Kazán növények igényelnek alacsony szilárdságú érték, de néhány éven belül.

Creep - anyagtulajdonságot lassan képlékenyen állandó terhelés alatt állandó hőmérsékleten.

A vizsgálatok során a mintákat egy kemencébe helyeztük egy előre meghatározott hőmérsékleten és alkalmazása állandó terhelés. Mérjük meg a deformáció mutatók.

Közönséges hőmérsékleten és feszültségek fölött a rugalmas kúszás nem figyelhető meg, és a feletti hőmérsékleteken 0,6Tpl. ha lágyító folyamatok eljárni, és a feszültségek a határérték feletti uprugostinablyudaetsya csúszás.

Attól függően, hogy a hőmérséklet deformálódásának sebességét állandó terhelés alatt kifejezett álló három régiójában a görbe (ábra 20.3.):

Ábra. 20.3. kúszás görbe

OA - rugalmas deformáció a minta a kérelem benyújtásának időpontjában a terhelés;

AB - egy része megfelel a kezdeti kúszási sebességét;

BC - része állandó mászófokozatokat, ha a sebesség konstans nyúlás.

Ha a feszültség elegendően nagy, akkor áramlik a harmadik szakaszban (DM rész) társított kezdete törés a minta (hornyoló).

A szén-acélok kúszás figyelhető meg, ha fölé melegítjük 400 ° C-on

Szakító kúszás - feszültség, amely egy bizonyos időben egy adott hőmérsékleten való teljes nyúlás vagy alakváltozás egy előre meghatározott sebességgel.

NaprimerMPa ahol felső index - a vizsgálati hőmérséklet o C, az első index - meghatározott százalékos teljes nyúlás, a második - az előre meghatározott a vizsgálat időtartama órában.

Osztályozása hőálló acélok és ötvözetek

A hőmérséklet legfeljebb 300 ° C-on a hagyományos szerkezeti acélok nagy szilárdságú, nincs szükség, hogy egy erősen ötvözött acélból.

Perlites hőálló acél. Ez a csoport magában foglalja a kazán acél és silhromy. Ezek az acélok előállítására is felhasználják részei kazánok, gőzturbinák, belső égésű motorok. Acél viszonylag kevés szén. Ötvözés acélok króm, molibdén és vanádium készül, hogy növelje az átkristályosítási hőmérsékletet (márka 12H1MF, 20H3MF). Használt esetén nagy edzett és állapotát. Néha edzés helyére normalizálása. Ennek eredményeként a képződött lemez ausztenit átalakulási termékek, amelyek nagyobb hőállóság. Kúszásállóság ilyen acélok, hogy olyan maradandó deformálódás tartományban 1% alatt 10.000 ... 100.000 üzemóra.

Perlites acélok kielégítő hegeszthetőség, így használják, hegesztett szerkezetek (például csövek túlhevítők).

A gyártásához hőálló alkatrészek, nem igényei hegesztést (belső égésű motor szelepek) alkalmazni hromokremnistye acélból - silhromy: 40H10S2M, 40H9S2, H6S.

Hőálló tulajdonságok növelik a mértéke dopping. Silhromy kitéve kioltás egy hőmérséklet körülbelül 1000 ° C és megeresztett hőmérsékleten 720 ... 780 ° C-on

Üzemi hőmérséklet 500 ... 700 ° C staliaustenitnogo osztályú vonatkozik. Ezeknek acélok gyártott motor szelepek, gázturbina lapátok, sugárhajtómű fúvóka, stb

A fő hőálló acélok ausztenites króm-nikkel acél, továbbá adalékolt volfrám, molibdén, vanádium, és más elemeket. Acél tartalmaz 15 ... 20% krómot és 10 ... 20% nikkelt. Hőállóság és hőálló, képlékeny, jól hegesztett, de nehéz megmunkálás és a nyomás a öregedését hőmérsékleti tartomány mintegy 600 ° C miatt, hogy kiadja a különböző fázishatárok.

Szerint a szerkezet acélokat két csoportra oszthatók:

2. ausztenites acélból heterogén szerkezetű 37H12N8G8MFB, 10H11N20T3R.

Hőkezelése acélok csoportjához kioltás 1050 ... 1100 ° C-on végzett öregítés után keményedés feletti hőmérsékleten a működési (600 ... 750 ° C-on). Az expozíció ideje alatt ezen hőmérséklet egy diszpergált formában elkülönített karbidok, karbonitridek, miáltal a szilárdsága az acél emelkedik.

Alkatrészek üzemi hőmérsékleten 700 ... 900 ° C, anyaga nikkel-alapú ötvözetek és kobalt (például jet turbinás motorok).

Nikkel ötvözeteket előnyösen egy deformált állapotban. Ha több mint 55% nikkelt és alacsony szén-dioxid (0,06 ... 0,12%). Szerint a hőálló tulajdonságai jobbak, a legjobb hőálló acél.

Szerint a szerkezet nikkel ötvözetek vannak osztva homogén (nikróm), és heterogén (Nimonic).

Nikróm. Az alapja ezeknek ötvözetek nikkel, és a fő ötvöző elemet - króm (HN60YU, XH78T).

Krómérc nincs nagy hőállóság, de nagyon hőálló. Használják őket enyhén terhelt részek működő oxidáló környezetben, beleértve a fűtőelemek.

Nimonic ötvözetek negyed-nikkel - króm (mintegy 20%) - Ti (2%) - alumínium (körülbelül 1%) (HN77TYU, HN70MVTYUB, HN55VMTFKYU). Csak használt hőkezelt állapotban. Hőkezelése áll kioltó 1050 ... 1150 ° C hőmérsékleten levegőn és megeresztés - öregítés 600 ... 800 ° C-on

Növelése hőállóság komplexen nikkelötvözet szilárd oldat keményedés bevezetésével érik el a kobalt, molibdén, volfrám.

Az alapvető anyagok, amelyek működhetnek feletti hőmérsékleten 900 ° C (2500 ° C) yavlyayutsyasplavy alapuló tűzálló fémek - volfrám, molibdén, nióbium és más.

Az olvadáspontokat a fő tűzálló fémek: a volfrám - 3400 o C, tantál - 3000 o C, molibdén - 2640 o C, nióbium - 2415 o C, króm - 1900 ° C-on

A magas hőmérsékletű szilárdság ilyen fémek okozta nagy erővel az atomi kötések a kristályrácsban, és a magas újrakristályosodási hőmérsékletek.

A leggyakrabban használt molibdén-alapú ötvözetek. Mivel dópoló vezetünk a ötvözetek titán, cirkónium, nióbium. Oxidáció ellen védeni sziiikonozással hajtjuk felszínén ötvözet réteg képződött MoSi2 vastagsága 0,03 ... 0,04 mm. 1700 o C szilikonozott részek működhet 30 órán át.

Tungsten - a legtöbb tűzálló fém. Ezt használják ötvözőelem a acélok és ötvözetek különböző célokra, az elektronika és elektrotechnika (izzószálas melegítők vákuumban eszközök).

A ötvözőelemként adunk volfrám-molibdén, rénium és tantál. ötvözetek wolfram rénium fenntartani plaszticitás -196 o C és szakítószilárdsága 150 MPa-on 1800 ° C-on

A volfrám alapú ötvözetek jellemző az alacsony hőállóság, a film képződik a fém-oxid meghaladja a mennyiség több mint háromszor, így azok a repedt és kibújt, hogy a termékek, vákuumban dolgozunk).