| žáruvzdorná ocel |
|---|
| Fáze slitin železa a uhlíku |
|
| Struktury železo-uhlíkových slitin |
|
| Staňte se |
|
| litina |
|
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 .
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 .
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.
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.
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: