Az ötvözött acél szerkezeti osztályai
Úgynevezett nagyszilárdságú acél, amelynek a szakítószilárdsága 1500 MPa, ami úgy érhető el kiválasztja a kémiai összetétel és az optimális hőkezelés. Ez szilárdsági szint nyerhető közepesen ötvözött acélok (30HGSN2A, 40HN2MA) alkalmazásával keményedő alacsony megeresztés (hőmérsékleten 200 ... 250 ° C) vagy izoterm kioltás megszerezni a szerkezet alsó bainit.
Izotermikus keményedés után a közepes szén ötvözött acélok valamivel alacsonyabb szilárdsággal rendelkeznek, de nagyobb plaszticitással és viszkozitással rendelkeznek. Ezért jobban megbízhatóak a munkában, mint a megkeményedett és a kevésbé szabadulók. Nagy szilárdságú, keményített és alacsony kibocsátású közepes szénszálakkal szembeni érzékenysége nagyobb a feszültségkoncentrátorokra, hajlamos a törékeny meghibásodásra, ezért ajánlott a munkát zökkenőmentes terhelés mellett használni.
A volfrám, molibdénnel doppingolva a vanádium megduplázza a 200-300 o C-os lágyulási folyamatokat, hozzájárul finomszemcsék termeléséhez, csökkenti a hideg törékenység küszöbértékét, növeli a törékeny törés ellenállását.
nagy kopásállóság jellemzi. Ez a csoport gömbölyű, nagy mangán és más acélokat tartalmaz.
A kopásálló acél ellenáll a kopási folyamatnak.
A kopásálló acélok mechanikai tulajdonságaikban és szerkezetükben nagyon eltérőek lehetnek. Megkülönböztetjük a kontaktust és a kopásállóságot. A kontakt kopás akkor következik be, ha az egyik felület dörzsöli a másik irányát, nyomás vagy sokk következtében. A kopási kopás a fémfelület kopásának következménye, amely a szilárd részecskék súrlódása következtében folyadék- vagy gázáramban mozog a felületen. [3]
A kopásálló acél nagy kopásállósággal rendelkezik. Az acél kopásállóságát a mangán ötvözésének eredményeképpen nyerik. A leggyakoribb márka acél mangán acél tartalmazó G13 1 0 - 1 3% szenet, 12-14% mangánt és más elemeket. Ez a kopásálló és egyidejűleg magas alakíthatóság acél előállításához használt pálya link (pályák), ellenzők vödör kotrók és kotróhajók, a kitérőket sínek és más részein működő, a bélyeg és kitéve intenzív kopás. [4]
A kopásálló acél nagy kopásállósággal rendelkezik. Az acél kopásállóságát a mangán ötvözésének eredményeképpen nyerik. [5]
A korrózióval szembeni ellenállás növekszik a króm, az alumínium és a szilícium bejuttatásával. Ezek az elemek folyamatosan erős oxidfóliát képeznek és növelik az elektródpotenciálot, azaz növelik az acél elektroposztitivitását. Az alumínium és a szilícium növeli az acél törékenységét, és ritkábban használják a krómot. A krómtartalom több mint 12%, az acél drasztikusan megváltoztatja az elektród potenciált az elektronegatív (-0,6 V) és az elektroposzív (+0,2 V) között. A Cr2O3-oxid sűrű védőfóliája keletkezik a felületen.
12-14% Cr-ot tartalmazó acél ellenáll a korróziónak, a tengervíznek, számos savnak, lúgnak és sóknak. A króm mellett más elemeket is bevonnak a korrózióálló acélok összetételébe - gyakrabban nikkel. A krómtartalom növekedésével az acél korrózióállósága nő.
A krómacélok korrózióállóak 300 ° C-ig a csapvízben, nedves atmoszférában, salétromsavoldatokban és sok szerves savban. A tengervízben a króm-acélok stressz korróziós krakkolásnak vannak kitéve.
Ti = (C = 0,02) * 5- (6,9)
Az acél, amely nem hajlamos az intergranuláris korrózióra, stabilizálódottnak nevezik. Az erős karbidképző elemek bevezetése mellett stabilizáló hatás érhető el a széntartalom 0,04% alá csökkentésével.
A króm-nikkel korrózióálló acélok szűkös és drága nikkelt tartalmaznak, ezért magas költségekkel járnak. Bizonyos esetekben olcsóbb acélokat használnak, amelyekben az összes nikkelt vagy annak egy részét mangán helyettesítik. Például -196 ° C-ig és enyhén agresszív környezetben az acél 10H14 G14N4T használható a 12H18N10T acél helyett.
A nitrogén növeli az ausztenit stabilitását, ezért a korrózióállóság javítása érdekében a króm és a molibdén nagyobb koncentrációi alkalmazhatók anélkül, hogy növelnék az acél hajlamát az intermetallikus fázisok elválasztására. Példa erre a 03H20N16AГ6 acél, amelyet kriogén technológiában használnak.
A hőálló acél egy olyan acél, amelyet egy bizonyos ideig magas hőmérsékletű körülmények között (az olvadáspont 0,3 része) használnak, valamint gyengén feszült állapotban.
Az acél munkaképességét meghatározó fő jellemző a hőállóság.
A hőállóság az a képesség, hogy stressz alatt dolgozik magas hőmérsékleten észrevehető állandó deformáció és meghibásodás nélkül. A hőállóság fő jellemzői csúszás és hosszú élettartam. Az acél pusztításával szembeni ellenállóképesség a hosszú ideig tartó hő hatására hosszan tartó szilárdsággal jellemezhető.
A hosszú távú szilárdság feltételes feszültség, amelynek során az acél egy bizonyos hőmérsékleten egy adott időintervallum után megsemmisül
A magas hőmérsékletű tulajdonságokat elsősorban az ötvözet főkomponensének olvadáspontja határozza meg, majd a doppingolással és a korábbi hőkezelési rendszerekkel, amelyek meghatározzák az ötvözet szerkezeti állapotát. A hőálló acélok alapja szilárd oldatok vagy túltelített oldatok, amelyek a diszperziós keményedés miatt további keményedésre képesek.
A nagymértékben diszpergált második fázisú eloszlású ötvözetek rövid távú kiszolgáláshoz és szerkezeti-stabil ötvözetekhez használhatók a hosszú távú szolgáltatáshoz. Az elhúzódó kiszolgáláshoz olyan ötvözetet választanak, amely nem hajlamos a diszperziós keményedésre.
A magas hőmérsékletű acélok legelterjedtebb ötvözete a króm (Cr), ami kedvezően befolyásolja a hőállóságot és a hőállóságot.
A különböző ötvözetek miatt a magas ötvözetű hőálló acélok különböző osztályokba tartoznak:
Ferritikus (08H17T, 1H13Nr4, 05H27U5),
Minden egyes osztályon belül különböző típusú edzés acél:
Az 500-580 ° C hőmérsékleten hosszú ideig (10 000-100 000 óra) üzemelő kazánházaknál előnyös az acélosztály, a molibdén bevezetése, amely növeli a ferrit átkristályosításának hőmérsékletét és ezáltal növeli a hőállóságát.
Azonban a magas hőmérsékletű acélok többsége magas hőmérsékleten működik ausztenites acélok a króm-nikkel és a króm-mangán bázisok különböző kiegészítő doppingolással. Ezek három csoportra oszthatók:
homogén (egyfázisú) ausztenites acélok, amelyek hőállóságát elsősorban a szilárd oldat doppingolása biztosítja;
acél keményfém edzéssel;
acél, intermetallikus keményítéssel.