Žáruvzdorná ocel

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 18. října 2017; kontroly vyžadují 6 úprav .
žáruvzdorná ocel
Fáze slitin železa a uhlíku
  1. Ferit ( pevný roztok intersticiálního C v α - železe s tělesně centrovanou kubickou mřížkou)
  2. Austenit ( tuhý roztok intersticiálního C v γ - železe s plošně centrovanou kubickou mřížkou)
  3. Cementit (karbid železa; metastabilní fáze s vysokým obsahem uhlíku Fe 3 C)
  4. Grafitová stabilní fáze s vysokým obsahem uhlíku
Struktury železo-uhlíkových slitin
  1. Ledeburit ( eutektická směs krystalů cementitu a austenitu, která se ochlazením mění na perlit)
  2. Martenzit (vysoce přesycený pevný roztok uhlíku v α - železe s na tělo centrovanou tetragonální mřížkou)
  3. Perlit ( eutektoidní směs skládající se z tenkých střídajících se lamel feritu a cementitu)
  4. Sorbitol (dispergovaný perlit)
  5. Troostite (vysoce rozptýlený perlit)
  6. Bainit (zastaralé: jehlicovitý troostit) je ultrajemná směs nízkouhlíkových krystalů martenzitu a karbidů železa
Staňte se
  1. Konstrukční ocel (až 0,8 % C )
  2. Ocel s vysokým obsahem uhlíku (až ~2% C ): nástroj , matrice , pružina , vysoká rychlost
  3. Nerezová ocel ( legovaná chromem )
  4. Tepelně odolná ocel
  5. žáruvzdorná ocel
  6. vysokopevnostní oceli
litina
  1. Bílá litina (křehká, obsahuje ledeburit a neobsahuje grafit)
  2. Šedá litina ( grafit ve formě desek)
  3. Tvárná litina (vločkový grafit)
  4. Tvárná litina (grafit ve formě kuliček)
  5. Poloviční litina (obsahuje jak grafit, tak ledeburit)

Žáruvzdorná ocel  je druh oceli , která se používá při vysokých teplotách (od 0,3 dílů bodu tání) po určitou dobu a také za podmínek složitého namáhání. Při teplotách do 600°C se používá termín "teplovzdorný". [jeden]

Hlavní charakteristikou, která určuje vlastnosti oceli, je tepelná odolnost .

Charakteristika

Tepelná odolnost je schopnost oceli pracovat pod napětím při zvýšených teplotách bez znatelné trvalé deformace a destrukce. Hlavní charakteristiky tepelné odolnosti jsou tečení a dlouhodobá pevnost .

Creep

Jev spojité deformace při působení konstantního napětí se nazývá tečení. Charakteristikou dotvarování je mez dotvarování, která charakterizuje podmíněné tahové napětí, při kterém rychlost dotvarování a deformace dosáhnou dané hodnoty za určitý čas. Pokud je tolerance dána rychlostí dotvarování, pak je mez dotvarování označena σ(sigma) se dvěma indexy : spodní odpovídá dané rychlosti dotvarování v %/h (procento za hodinu) a horní odpovídá. na zkušební teplotu . Je-li uvedeno relativní prodloužení, pak se do označení meze tečení zavedou tři indexy: jeden horní odpovídá zkušební teplotě, dva spodní odpovídají deformaci a času. U dílů provozovaných po dlouhou dobu (roky) by měla být mez tečení charakterizována malou deformací, ke které dochází při významné době působení zatížení. U parních turbín , lopatek parních turbín pracujících pod tlakem, je povolena celková deformace ne větší než 1 % za 100 000 hodin, v některých případech je povoleno 5 %. U lopatek plynové turbíny může být deformace 1-2% po dobu 100-500 hodin.

Trvanlivost

Odolnost oceli proti destrukci při dlouhodobém vystavení teplotě se vyznačuje dlouhodobou pevností .

Dlouhodobá pevnost je podmíněné napětí, pod jehož vlivem je ocel při dané teplotě po určité době zničena.

Charakteristika chemického složení

Tepelně odolné vlastnosti jsou primárně určeny teplotou tavení hlavní složky slitiny , dále jejím legováním a způsoby předchozího tepelného zpracování , které určují strukturální stav slitiny. Základem žáruvzdorných ocelí jsou tuhé roztoky nebo přesycené roztoky , schopné dodatečného kalení v důsledku precipitačního kalení.

Pro krátkodobý provoz se používají slitiny s vysoce disperzní distribucí druhé fáze a pro dlouhodobý provoz strukturně stabilní slitiny. Pro dlouhou životnost je zvolena slitina, která není náchylná k precipitačnímu tvrdnutí .

Nejběžnějším legujícím prvkem v žáruvzdorných ocelích je chrom (Cr), který příznivě ovlivňuje tepelnou odolnost a tepelnou odolnost .

Vysoce legované žáruvzdorné oceli díky různým legovacím systémům patří do různých tříd:

V rámci každé třídy se rozlišují oceli s různými typy kalení :

karbid _ intermetalický , smíšené (karbid-intermetalické).

Pro kotelny pracující po dlouhou dobu (10 000–100 000 hodin) při teplotách 500–580 °C se doporučují perlitické oceli , do kterých se přidává molybden , do kterého se zvyšuje teplota rekrystalizace feritu a tím se zvyšuje jeho tepelná odolnost.

Většina žáruvzdorných ocelí pracujících za zvýšených teplot jsou však austenitické oceli na chromniklové a chrommanganové bázi s různým přídavným legováním. Tyto oceli se dělí do tří skupin:

Literatura

Viz také

Poznámky

  1. Speciální oceli Goldstein M.I. - M. : Hutnictví, 1985. - S. 291. - 408 s.

Odkazy