Жаропрочная нержавейка: Характеристики жаропрочной нержавеющей стали (нержавейки) | Справочник

Содержание

Жаропрочная нержавейка: марки стали, характеристики и цена жаростойкой нержавейки в Украине

Жаростойкая нержавейка – это материал, устойчивый к образованию нагара и коррозии в высокотемпературной среде. Способность противостоять жару и высоким температурам обеспечивается, благодаря использованию в составе сплава легирующих примесей. Специальные добавки связывают атомы железа и не позволяют процессу окисления распространяться по всему материалу.

Жаропрочная нержавейка не подвержена деформации в высокотемпературной среде и сохраняет свою первоначальную форму в течение продолжительного использования. Это позволяет широко использовать сплав как в химической, так и пищевой промышленности, в сферах строительства и электроэнергетики. На украинском рынке представлено широкое разнообразие марок материала.

Марки жаростойкой нержавейки

Образцовые показатели жаростойкости демонстрируют сплавы, легирование которых было выполнение на базе хрома. Данные марки стали ещё называют сильхромами, они хорошо проявляют сопротивление процессам окисления в воздухе и серосодержащих средах до 870-940 °С.

Жаростойкость сплава обусловлена долей хрома в его химическом составе. Применяя хром в роли легирующего компонента, сегодня выпускают марки стали, не теряющие полезных свойств при продолжительном нахождении в среде с температурой свыше 1000 °С.

Нержавейка жаропрочная – это лучшее решение для изделий, эксплуатировать которые придётся под интенсивным воздействием очень высоких температур. Сталь не проявляет нежелательной расположенности к ползучести и подходит как для пищевой, так и химической промышленностей наилучшим образом.

По виду внутренней структуры разделить сплавы можно на такие категории:

  • Перлитные;
  • Аустенитные;
  • Мартенситные;
  • Мартенситно-ферритные.

Жаростойкая нержавейка может быть ферритной и мартенситной (аустенитно-ферритной). Если отмечать сплавы конкретно с мартенситной структурой, то самые востребованные марки материала это:

  • 1Х8ВФ
    Изделия из представленного сплава могут благополучно использоваться до 10 000 часов в температурной среде, превышающей 500 °С.
  • 4Х9С2, 3Х13Н7С2
    Продукция из сплава может безопасно эксплуатироваться при 860-940 °С. Материал часто применяют для клапанов двигателей.
  • Х5
    Чаще всего данный сплав покупают для труб, использование которых запланировано при температурах выше 650 °С.
  • 1Х8ВФ, Х5ВФ, Х6СМ, Х5М
    Подходят для выпуска изделий, которые в ходе эксплуатации будут находится под воздействием больших температур (500-600 °С) в течение продолжительного времени (1000 – 10 000 часов).

Жаропрочная нержавеющая сталь является незаменимым материалом, когда нужна устойчивость и к жару, и к агрессивной среде.

Характеристики, температура плавления и назначение

Температура плавления жаропрочной нержавейки зависит от марки стали и указывается не конкретным числом, а в определённом диапазоне. Также очень важно понимать, что ещё до достижения заявленной температуры плавления, материал уже может становится более жёстким и изгибаться при нагревании.

При эксплуатации жаропрочной стали необходимо отталкиваться не от температуры плавления, а от допустимого диапазона использования.

Значение температуры окончательного плавления зависит как от химического состава сплава, так и от особенностей легирующих примесей. Главную роль в формировании общего значения будет иметь основной компонент, который в конкретном сплаве имеет наибольшую концентрацию.

В среднем температура расплавления жаропрочной нержавейки составляет около 1400-1500 °С.

Одно из основных преимуществ любой жаропрочной нержавейки – отсутствие предрасположенности к ползучести. Суть действия заключается в реакции стали на перманентное воздействие температуры. Так, например, изделия из марок стали, не относящихся к жаропрочным, деформируются и постепенно ползут под воздействием высокотемпературной среды.

Характеристики и сфера применения распространённых марок:

  • 08Х18Н10
    Высокая прочность при средней и пониженной температуре, отличная стойкость к интеркристаллитному типу коррозии. Этот сплав поддается электрической полировке и прекрасно сваривается.
     
    Сталь применима для создания оборудования и инструмента, подходит для технологических трубопроводов на предприятиях пищевой и фармацевтической промышленности.
  • 08Х17
    Устойчивость к коррозии и образцовая теплопроводность, прочность и сравнительно лёгкая обрабатываемость.
     
    Широко применима для производства посуды, используемой в целях термической (в том числе и паровой) обработки пищевых продуктов.
  • 03Х17Н14М2

    В сплаве присутствует молибден, повышающий технические параметры сплава при эксплуатации в высокотемпературной среде.
     
    Подходит для технологического оборудования и установок, ёмкостей химической и пищевой промышленности.
  • 12Х13
    Стойкость к повышенным температурам и слабоагрессивным средам.
     
    Из него делают ёмкости для спирта и аппараты для виноделия.
  • 08Х13
    Можно применять в разнообразных эксплуатационных условиях.
     
    Полезен в производстве моек, холодильников и стиральных машин.
  • 20Х13, 40Х13
    Износоустойчивость, универсальность в назначении и пластичность. Улучшенное сопротивление коррозии.
     
    Посуда для дома и пищевой промышленности, кухонные мойки.
  • 12Х18Н10Т
    Сохранение необходимых рабочих свойств при температурах до 800 °С, очень хорошая свариваемость.
     
    Используется для установок и техники химической промышленности.

Где купить жаропрочные нержавеющие стали?

Если вашему предприятию необходима жаропрочная нержавейка, купить сплав с подходящими характеристиками лучше от производителя. Сталь всех марок проходит у нас строгий контроль качества и соответствия требуемым характеристикам. Мы предлагаем широкий выбор жаропрочной нержавейки и на сайте указаны параметры для каждой отдельной позиции.

Наши специалисты всегда рады помочь с выбором жаростойкой нержавейки и обеспечить личную консультацию по характеристикам нужных марок. Наши контактные данные указаны на сайте, и мы готовы обеспечить вас требуемой информацией по представленной внушительным ассортиментом продукции.

Компания «ВЕСТА» гарантирует качество продукции и осуществляет оперативную доставку. Будем рады рассмотреть возможность выполнения индивидуального заказа!

МАРТЕН — Каталог нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь – это сплавы на основе железа с различными примесями. Чаще всего легирующими добавками являются углерод, хром, никель, титан, ниобий. Каждый из элементов придает сплаву новые физико-механические свойства, тем самым повышая его прочность или увеличивая пластичность. Главное преимущество нержавейки – сопротивление коррозии, этим своим свойством она обязана хрому, который присутствует в составе каждого нержавеющего сплава. Достаточное количество этого элемента обеспечивает антикоррозийные свойства металла. Присутствие никеля придает сплаву множество важных качеств: пластичность, жаропрочные свойства, повышает качество свариваемости, снижает скорость распространения коррозии. С приобретением антикоррозийных свойств нержавейка не уступает по прочности обычной стали. Нержавейка сохраняет все ценные качества металлов: она одновременно прочна и пластична, хорошо поддается обработке: резке, сварке, прокату, растяжению, гибке. За счет хороших показателей нержавейку применяют для изготовления нержавеющего металлопроката. Все марки нержавейки изготавливаются в соответствии с ГОСТ 5632-2014.

В разных странах классификация нержавейки отличается, но есть общие схожие принципы, по которым происходит разделение нержавеющей стали на несколько видов: Аустенитная; Ферритная; Мартенситная; Дуплексная.

Аустенитная нержавеющая сталь

К аустенитной группе относятся сплавы с повышенным содержанием хрома и никеля. Аустенитная нержавейка отличается повышенной прочностью и гибкостью, легко поддается разным видам обработки и имеет повышенные антикоррозийные свойства. Нержавейка этого типа нашла свое применение в промышленности. Аустенитная сталь относится к немагнитным металлам. Эта группа делится на несколько видов нержавейки: А1 – сталь, содержащая большое количество серы. За счет этого имеет самый низкий показатель антикоррозийности. А2 – самая часто используемая марка нержавейки. Легко поддается сварке, не теряет своих свойств при низких температурах. Из недостатков можно отметить то, что данная сталь не выдерживает агрессивную кислую среду. А3 – улучшенная версия стали А2. В состав добавлены компоненты, позволяющие нержавейке не менять своих свойств при высоких температурах и в кислой среде. А4 – сплав с добавлением в состав молибдена (до 3%). Преимущественно используется в судостроении, так как сталь характеризуется высоким уровнем сопротивления в кислой среде. А5 – имеет практически такие же свойства, как и А4. Отличаются между собой только соотношением добавок в составе сплава. Нержавейку данного типа используют для повышенного сопротивления сверхвысоким температурам.

Ферритная нержавеющая сталь

В группе ферритных сплавов повышено содержание хрома в составе, оно достигает 20%. Из-за этого этот тип нержавеющей стали иногда называют «хромистым». Химический состав ферритной нержавейки устойчив к агрессивной внешней среде. Ферритные марки стали обладают магнитными свойствами. Нержавейка ферритного типа широко применяется в промышленности, так как она относительно дешевая.

Мартенситная нержавеющая сталь

Особым типом нержавеющих сталей являются мартенситные сплавы. Они отличаются высокими показателями прочности и износоустойчивости. Мартенситные марки стали в своем составе минимальное количество вредных веществ, которые не выделяются при нагревании. К мартенситным сплавам относится жаропрочная коррозионная сталь.

Дуплексная нержавеющая сталь

Последний вид нержавеющей стали, который сочетает в себе свойства всех остальных групп, – дуплексные сплавы. Инновационные стали разрабатываются индивидуально, в зависимости от потребностей заказчика. Разновидности нержавеющей стали не ограничиваются вышеперечисленными, так как любое процентное изменение веществ в составе может привести к созданию нового типа нержавейки.

Российская марка стали
Зарубежный аналог
Хим состав и расшифровка, %
Описание и назначение
08Х17Н13М2Т
Импортный аналог — AISI 316Ti
C — до 0,08 Si — до 0,8 Mn — до 2 Ni — 12-14 S — до 0,02 P — до 0,035 Cr — 16-18 Mo — 2-3 Cu — до 0,3 (5 С — 0,7) Ti Fe — ~61 Популярный вариант отечественной нержавеющей стали. Хим.состав отличается повышенным содержанием молибдена, менно этот элемент увеличивает антикоррозийные свойства и позволяет не воспринимать воздействие агрессивной среде. Помимо этого, молибден повышает устойчивость к высоким температурам. Область применения марки 08Х17Н13М2Т: Пищевая промышленность; Химическая промышленность; Изготовление медицинских изделий; Изготовление оборудования и инструментов. Химический состав и расшифровка 08Х17Н13М2Т. Нержавеющая сталь этой марки характеризуется высокой пластичностью, легко подвергается формовке и не обладает магнитными свойствами.
08Х18Н9
Импортный аналог —AISI 303
Химический состав и расшифровка 08Х18Н9, % Cr — 17-19 Ni — 8-10 C — 0,8 Si — 0,8 Ti — 0,5 Cu — 0,3 Mn — 0,2 P — 0,035 S — 0,02 Аустенитная нержавеющая сталь с высоким содержанием хрома. Широко распространенная марка нержавеющей высоколегированной стали. Нержавейка характеризуется высокими показателями жаростойкости и антикоррозийности. Сплав легко поддается сварке. Применяется при производстве стальных фальцев, арматуры, теплообменного оборудования.
08Х18Н10
Импортный аналог — AISI 304
% Cr — 17-19 Ni — 9-11 C — 0,8 Si — 0,8 Ti — 0,5 Cu — 0,3 Mn — 0,2 P — 0,035 S — 0,02 Марка нержавеющей стали относится к аустенитной группе сплавов. Характеризуется повышенной прочностью, пластичностью и стойкости к сверхвысоким температурам. Сплав не имеет магнитных свойств. Область применения 08Х18Н10 Строительство; Машиностроение; Пищевая промышленность; Горнодобывающая промышленность; Изготовление металлопроката, оборудования и арматуры.
08Х18Н10Т
Импортный аналог — AISI 321
% Cr — 17-19 Ni — 9-11 Mn — до 2 Si — до 0.8 Ti — 0.4-0.7 Cu — до 0.3 S — до 0.2 C — до 0.08 P — до 0.035 Fe — ~69 Аналогом предыдущей марки является 08Х18Н10Т. Высоколегированная сталь этой марки относится к аустенитной группе. Это коррозионностойкий сплав, и он характеризуется высокими показателями жаропрочности. Магнитные свойства отсутствуют. Применяется для изготовления фальцев, теплообменного оборудования, деталей печной арматуры. Область применения 08Х18Н10Т Строительство; Машиностроение; Электроэнергетика; Пищевая, топливная, химическая промышленность.
10Х17Н13М2Т
Импортный аналог — AISI 316Ti
Cr — 16-18 Ni — 12-14 Mo — 2-3 Mn — не более 2 Si — не более 0.8 Ti — 0.5-0.7 Cu — не более 0.3 P — не более 0.035 S — не более 0.02 Сталь 10Х17Н13М2Т относится к группе аустенитных сплавов. В основном, эта марка применяется при изготовлении сварных конструкций, которые используются в агрессивной среде.
Нержавеющая сталь сохраняет свои физические свойства и характеристики даже при высоких температурах (до 600 градусов). К нержавеющей стали этой марки можно применять любые виды сварки: ручная, автоматическая электродуговая, газовая.
10Х23Н18
Импортный аналог — AISI 310S
Cr — 22-25 Ni — 17-20 Mn — до 2 Si — до 1 Cu — 0,035 Ti — 0,3 C — до 0.1 S — до 0.02 P — до 0.02 10Х23Н18 относится к аустенитной группе сплавов. Высоколегированная, устойчивая к высоким температурам нержавейка. Благодаря специальным элементам, марка 10Х23Н18 является пластичной, из нее можно изготовить деталь любой формы. Применяется при изготовлении труб, трубчатых и листовых деталей, а также при производстве арматуры
12Х18Н10Т
Импортный аналог — AISI 321
Химический состав и расшифровка 12Х18Н10Т, % Cr — 17-19 Ni — 9-11 Mn — не более 2 Si — не более 0.8 Ti — 0.6-0.8 Cu — не более 0.3 P — не более 0.035 S — не более 0.02 12Х18Н10Т – нержавеющая сталь аустенитного класса. Коррозионностойкая сталь, которая нашла свое применение в разных отраслях промышленности. Но, в первую очередь, сталь марки 12Х18Н10Т используется в пищевой, фармацевтической и химической сфере. Помимо этого, она популярна в нефтехимической промышленности, машиностроении, энергетике. Свойства и характеристики готовой продукции из этой марки нержавейки таковы, что она устойчива в агрессивной среде и может эксплуатироваться при высоких температурах. Из 12х18н10т производят сварные аппараты и сосуды, а также водопроводные трубы.
20Х23Н18
Импортный аналог — 310S AISI.
Cr — 22-25 Ni — 17-20 Mn — до 2 Si — до 1 Cu — 0,03 Ti — 0,2 C — до 0.1 S — до 0.02 P — до 0.02
Высоколегированная жаропрочная сталь 20Х23Н18 используется при производстве отдельных деталей для камер сгорания, например хомутов, подвесок, а также деталей крепления. Нередко из этой марки стали производят бесшовные трубы, эксплуатация которых осуществляется при высоких температурах – до +1100 °С.
40Х13
Импортный аналог 40Х13 — AISI 420
Cr — 12-14 Si — 0,6 Mn — 0,6 C — 0,4 P — 0,03 S — 0,025 Несвариваемой маркой нержавеющей стали также является 40Х13. Материал относится к мартенситному классу, отличается высоким уровнем износостойкости и жаропрочности. Применяется для изготовления режущего и измерительного инструмента, а также деталей компрессоров, которые эскплуатируются при высоких температурах

Жаропрочная нержавейка лист в Мурманске: 502-товара: бесплатная доставка [перейти]

Партнерская программаПомощь

Мурманск

Каталог

Каталог Товаров

Одежда и обувь

Одежда и обувь

Стройматериалы

Стройматериалы

Здоровье и красота

Здоровье и красота

Текстиль и кожа

Текстиль и кожа

Детские товары

Детские товары

Продукты и напитки

Продукты и напитки

Электротехника

Электротехника

Дом и сад

Дом и сад

Мебель и интерьер

Мебель и интерьер

Промышленность

Промышленность

Сельское хозяйство

Сельское хозяйство

Все категории

ВходИзбранное

Жаропрочная нержавейка лист

Лист нержавеющий жаропрочный 1500х6000х4 мм Ширина: 4мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х3300х40 мм Ширина: 40мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х3500х44 мм Ширина: 44мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1500х6000х5 мм Ширина: 5мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х3000х42 мм Ширина: 42мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х2000х3,5 мм Толщина: 3. 5мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1500х6000х10 мм Ширина: 10мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х2000х3 мм матовый Поверхность: матовая, Толщина: 3мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х2700х44 мм Ширина: 44мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х2900х32 мм Ширина: 32мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1500х4000х24 мм Ширина: 24мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х2800х35 мм Ширина: 35мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1500х6000х3 мм Толщина: 3мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х2800х44 мм Ширина: 44мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х2900х45 мм Ширина: 45мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х2700х45 мм Ширина: 45мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х3400х44 мм Ширина: 44мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х3400х40 мм Ширина: 40мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1500х3500х22 мм Ширина: 22мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х3000х44 мм Ширина: 44мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

235 200

Лист жаропрочный 3х1000х2000 AISI 430 шлифованный в пленке холоднокатаный Тип: шлифованный,

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1300х3500х25 мм Ширина: 25мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1100х3000х44 мм Ширина: 44мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1100х2700х36 мм Ширина: 36мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1000х2600х45 мм Ширина: 45мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1500х6000х35 мм Ширина: 35мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1100х2800х35 мм Ширина: 35мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лист нержавеющий жаропрочный 1100х2800х44 мм Ширина: 44мм

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

2 страница из 18

Области применения материалов: теплостойкость — MetalTek

Согласно определению, термостойкие применения обычно применяются при температурах выше 1200°F/670°C и требуют использования материалов с повышенной стойкостью к окислению и другим газам, характерным для окружающей среды, и к ухудшению механических свойств. . Работоспособность в этих высокотемпературных средах определяется приемлемыми уровнями прочности на растяжение, прочности на разрыв и сопротивления ползучести, которые соответствуют требуемому сроку службы.

Как правило, свойства материала ухудшаются при повышении температуры. Особенно это заметно в углеродистой стали. За прошедшие годы металлургические компании разработали легированные стали, содержащие никель и хром, которые, среди прочего, значительно улучшили прочность и пластичность. Исторически наиболее часто используемыми материалами в этих областях являются сплавы, соответствующие литейным нержавеющим сталям ASTM A297 «серии H», хотя в последние годы предпочтение отдается многим запатентованным сплавам.

Основными группами жаропрочных сплавов являются аустенитные сплавы с высоким содержанием хрома и никеля, также известные как жаропрочные нержавеющие стали, сплавы на основе никеля, сплавы на основе кобальта и хрома на основе никеля и молибден-титановые сплавы.

В случае высоких требований к прочности при повышенной температуре, циклическом термическом воздействии или агрессивной углеродсодержащей атмосфере (а углерод является врагом в некоторых высокотемпературных применениях, таких как нефтехимические печи), обычно выбирают сплавы на основе никеля. Однако можно также использовать сплавы на основе кобальта. Основной компромисс обычно экономический. Сравнение высокой первоначальной стоимости со стоимостью жизненного цикла обычного жаропрочного сплава поможет определить наилучшую долгосрочную ценность.

В промышленности часто используются высокотемпературные материалы, требующие жаропрочных материалов. Эти приложения включают электростанции, пиропереработку минералов (например, цемента, извести и железной руды), сжигание отходов, нефтехимическую переработку, сталелитейные и цветные металлургические комбинаты, металлообработку, включая термообработку, и производство/формовку стекла.

Часто первым соображением при выборе сплава для высокотемпературного применения является его прочность при повышенных температурах. Тем не менее, прочность не является единственным ключевым фактором, поскольку многие высокотемпературные применения происходят в суровых коррозионных средах, таких как химические заводы. (По этой причине модуль коррозии в этой серии информационных бюллетеней может быть ценным ресурсом при оценке выбора материалов для работы при повышенных температурах. )  

Относительная прочность сплавов демонстрируется на краткосрочной основе с помощью обычных испытаний на растяжение при повышенных температурах. Для характеристик сплава в долгосрочной перспективе разработчик должен учитывать дополнительные свойства, включая сопротивление разрушению под напряжением, сопротивление ползучести и/или сопротивление термической усталости.

Компромиссы по сравнению с жаропрочными сплавами

При обсуждении применения жаропрочных отливок существует очевидный компромисс между стоимостью жизненного цикла более дорогих запатентованных сплавов и более традиционных сплавов, которые могут встречаться в полевых условиях. Может оказаться полезным классифицировать сплавы по пяти часто используемым категориям. Следующее введение дает некоторую перспективу и общую структуру, которую можно использовать для классификации сплавов, рассматриваемых для применения.

Прочность на разрыв

Как правило, при выборе сплава в первую очередь учитывается прочность на разрыв. Прочность на разрыв — это минимальное напряжение, которое может привести к отказу оборудования в течение расчетного срока службы. Например, в нефтехимии это 100 000 часов (11,4 года). Эти значения обычно экстраполируются из тестов меньшей продолжительности.

Ползучесть

Ползучесть – это деформация, определяемая в единицу времени, которая возникает под нагрузкой при повышенных температурах. Ползучесть возникает во многих областях применения жаростойких отливок при рабочих температурах. Со временем ползучесть может привести к чрезмерной деформации, что в дальнейшем может привести к разрушению при напряжениях значительно ниже тех, которые вызвали бы разрушение при испытании на растяжение при той же температуре.

Термическая усталость

Компоненты, которые будут подвергаться термоциклированию или термическому удару во время эксплуатации, требуют учета термической усталости. Усталость – это состояние, при котором переменные нагрузки приводят к отказу в более короткие сроки и при меньших напряжениях, чем можно было бы ожидать при постоянной нагрузке. Термическая усталость – это состояние, при котором напряжения в основном возникают из-за затрудненного расширения или сжатия. Они могут быть вызваны либо внешними ограничениями, либо температурными градиентами внутри компонента. Выбор сплавов для этого вида работ по-прежнему основывается главным образом на опыте и является одной из областей, в которых технический совет по металлургии будет полезен для пользователей.

Тепловое расширение

Другим важным фактором при выборе является тепловое расширение. Например, соседние части должны расширяться и сжиматься с одинаковой скоростью, иначе одна из них может треснуть. Инвар, например, испытывает очень низкое тепловое расширение и поэтому используется в штампах для высокоточного литья. Есть много других примеров подбора материалов друг к другу или к спецификациям приложения. Ваш консультант по металлургии также может помочь в этом.

Сварка

Не во всех приложениях требуется, чтобы компонент был сварным, но особое внимание следует уделить, когда приложение требует сварного узла. Например, некоторые сплавы никеля и кобальта очень трудно сваривать, поэтому первостепенное значение имеет компромисс между свойствами, которые могут обеспечить эти материалы, и способностью создавать конечный продукт.

Желательные характеристики жаропрочных сплавов

  • Низкие затраты на материалы и обработку, совместимые с приемлемым сроком службы при высоких температурах.
  • Низкое содержание кислорода, азота и водорода.
  • Высокая пластичность, усталостная прочность и ударная вязкость при комнатной температуре.
  • Высокая стойкость к окислению в применениях, требующих воздействия воздуха или пара при повышенных температурах.
  • Небольшое снижение прочности при повышенной температуре.
  • Высокая стойкость к продуктам сгорания или газообразным химическим продуктам при повышенных температурах.
  • Высокая устойчивость к тепловому удару при нагреве или охлаждении.
  • Высокая усталостная прочность при повышенных температурах.
  • Высокая прочность на ползучести при динамической нагрузке при повышенных температурах.
  • Высокий модуль упругости при температуре применения и/или низкое тепловое расширение.
  • Достаточная свариваемость.
  • Умеренно крупный размер зерна для повышения прочности на разрыв при напряжении.

Заключение

Применение при высоких температурах и средах могут различаться. Понимание нагрузок, с которыми будут сталкиваться компоненты, и балансировка этих нагрузок со свойствами материалов различных сплавов обеспечат рентабельную производительность.

Металлы и сплавы для высокотемпературных служб и применений

 

polski (польский)Nederlands (голландский)Italiano (итальянский)Français (французский)Español (испанский)EnglishDeutsch (немецкий)Čeština (чешский)

Свяжитесь с нами по телефону

Если ваш бизнес работает со сплавами в жарких условиях, выбор правильных сплавов для работы при высоких температурах может привести к путанице. В конце концов, когда дело доходит до работы при экстремальных температурах, не может быть такого понятия, как единообразие.

Выбор сплава зависит от функции, которую он будет выполнять. Вот разбивка некоторых из самых жаропрочных металлов и сплавов в мире, а также другие факторы, которые следует учитывать перед покупкой.

Что такое жаропрочный сплав?

Жаропрочные сплавы — это сплавы, которые хорошо работают при высоких температурах, что означает, что они обладают высоким сопротивлением ползучести и прочностью при высоких температурах. Уровень жаростойкости этих сплавов подтверждается двумя физическими свойствами: структурой сплава и прочностью межатомных связей в нем.

Жаропрочные сплавы классифицируются по их основе, которая может состоять из никеля, железа, титана, бериллия и других металлов.
Кроме того, жаропрочные сплавы также можно разделить на три категории в зависимости от условий их эксплуатации: сплавы, подвергающиеся небольшим тепловым нагрузкам (от секунд до минут), сплавы, подвергающиеся умеренным тепловым нагрузкам (часы или сотни часов), сплавы, подвергающиеся тепловым нагрузкам в течение длительных промежутков времени (тысячи часов).

Элементы и сплавы, выдерживающие высокие температуры

1. Титан

Титан — блестящий переходный металл серебристого цвета. способность выдерживать экстремальные температуры 600°C плюс. Он легко поддается сварке и обладает хорошей технологичностью и эффективностью во многих сложных промышленных применениях.

2. Вольфрам

Вольфрам — тугоплавкий металл серо-стального или серебристо-белого цвета. Вольфрам можно использовать в качестве основного металла для сплава или в качестве опорного элемента. Вольфрам обеспечивает высокие уровни твердости, высокую термостойкость и высокую температуру плавления. Вольфрам обычно используется в футеровках камеры сгорания, компонентах выхлопных газов турбин, обогревателях салонов самолетов, переходных воздуховодах и промышленных печах.

3. Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь представляет собой сплав на основе железа с содержанием хрома не менее 10,5%, а также других металлов, таких как молибден и никель. Сплавы из нержавеющей стали известны своей устойчивостью к коррозии и нагреву, что делает их идеальными для использования в аэрокосмической, автомобильной и строительной отраслях, а также в таких деталях, как сосуды под давлением, паровые турбины, котлы и трубопроводные системы.

4. Молибден

Молибден представляет собой тугоплавкий металлический элемент, который образует твердые, стабильные карбиды, улучшающие прокаливаемость, прочность, ударную вязкость и стойкость к износу и коррозии. Молибден часто используется в жаропрочных сплавах стали, чугуна и суперсплавов в военной и оборонной промышленности, в производстве полупроводников и в специализированных станках.

5. Никель

Никель представляет собой встречающийся в природе серебристо-белый блестящий металл с золотым оттенком. Он податлив, пластичен и обладает превосходной прочностью и коррозионной стойкостью. Никель часто используется в нержавеющей стали и других сплавах, чтобы сделать их прочнее. Никелевые сплавы используются в газовых турбинах, энергетике, аэрокосмической промышленности, специальной технике и электронике.

6. Тантал

Тантал — блестящий серебристый металл, мягкий в чистом виде. Он практически устойчив к коррозии благодаря оксидной пленке на его поверхности. Тантал особенно полезен в высокотемпературных применениях в авиационных двигателях, а также в электронных устройствах. тепла.

Поэтому очень важно, чтобы вы проверили технические данные, которые описывают свойства сплава, прежде чем решить, «наиболее ли он подходит» для конкретной рабочей среды.

Довольно часто рабочая температура является первым, а в некоторых случаях и единственным параметром, на который обращают внимание многие люди при выборе сплава. Это неправильно.

Жаропрочные сплавы НЕ следует выбирать только на основе максимальной рабочей температуры, необходимо учитывать множество других факторов. К ним относятся:

  • Механические свойства сплава при определенной температуре.
  • Стойкость сплава к окислению.
  • Стойкость сплава к горячей коррозии.
  • Металлургическая стабильность материала.

НеоНикель, поставщик с доказанной приверженностью качеству.

Компания NeoNickel поставляет самые лучшие специальные сплавы компаниям по всей Европе. Этим компаниям требуются высококачественные сплавы, которые остаются стабильными, прочными и надежными при экстремальных температурах.

На протяжении многих лет мы снабжаем предприятия всех размеров в аэрокосмической, фармацевтической, автоспортивной и термической промышленности. Этот опыт и знания позволяют нам дать всем, кто ищет жаропрочные сплавы, именно то, что им нужно.

Большой ассортимент жаропрочных сплавов

Пожалуйста, посетите нашу страницу термической обработки для получения списка соответствующих сплавов никеля и нержавеющей стали, которые легко доступны в NeoNickel.

Если вам нужна дополнительная информация о наших жаропрочных сплавах или вы хотите обсудить выбор подходящих сплавов для работы при высоких температурах, свяжитесь с нами по телефону , и мы будем рады помочь!

Нержавеющая сталь | Журнал термической обработки

Кухонные раковины, дверцы холодильника или духовки, а также посуда — это то, о чем думают многие люди, когда их спрашивают, что сделано из нержавеющей стали (SS). Тем не менее, нержавеющие стали охватывают широкий спектр продуктов вне дома.

Наиболее распространенные нержавеющие стали представляют собой сплавы на основе железа с добавлением хрома, а иногда и никеля, и в основном они делятся на три сорта: мартенситные, ферритные и аустенитные. Ферритные и аустенитные сплавы не упрочняются термической обработкой; мартенситные марки могут подвергаться закалке и отпуску точно так же, как черные или легированные стали. Аустенитные нержавеющие стали немагнитны, но они могут стать магнитными при сильном науглероживании или при сильной холодной обработке. Ферритные и мартенситные нержавеющие стали обычно обладают магнитными свойствами.

Среди аустенитных сортов нержавеющей стали жаропрочные (HR) сплавы находят применение в более промышленных средах, таких как печи для термообработки, нефтеперерабатывающие заводы, химические/фармацевтические заводы и многие другие. Кроме того, пищевая промышленность является крупным потребителем кованой формы, т. е. перерабатываемой в плиты, листы, трубы и трубы.

В то время как подавляющим компонентом стали является железо с незначительными добавками хрома, никеля, марганца и молибдена, среди прочего, нержавеющие стали состоят из хрома, никеля и остальной части железа с добавками титана, кобальта, алюминия и другие элементы, относящиеся к заявителю. Нержавеющая сталь является нержавеющей, потому что с практической точки зрения она не ржавеет там, где ржавеют железо и сталь. И подобно алюминию, который получает защиту от окисления благодаря тонкому слою оксида алюминия, образующемуся на воздухе, нержавеющие стали приобретают свои антикоррозионные свойства благодаря оксиду хрома. Чтобы сплав считался нержавеющим, он обычно должен содержать не менее 10 процентов хрома по весу. На рис. 1 приведены состав и скорость окисления некоторых распространенных аустенитных нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов.

Рисунок 1

Мартенситная нержавеющая сталь, согласно ее названию, закаливается из-за образования мартенсита при закалке, таким образом, в дополнение к хрому она имеет гораздо более высокие уровни углерода, чем ферритные или аустенитные марки. Обладая гораздо более высокой твердостью и общей прочностью, он используется в тех случаях, когда коррозия может воздействовать на легированную сталь, например, в деталях авианосных самолетов, посуде, кухонных ножах, а также хирургических или стоматологических инструментах. Даже железные головки клюшек для гольфа изготавливаются из сплавов мартенситной нержавеющей стали, отлитых по выплавляемым моделям, таких как 431 и 17-4 PH.

Ферритные нержавеющие стали при комнатной температуре имеют ферритную микроструктуру из-за высокого содержания хрома и низкого содержания углерода, поэтому при закалке не происходит превращения в мартенсит. Аустенитные нержавеющие стали имеют высокую концентрацию никеля, которая создает аустенитную микроструктуру при температуре окружающей среды. Как ферритные, так и аустенитные нержавеющие стали могут быть упрочнены только деформационным упрочнением при такой обработке, как холодное формование в проволоку и прутки — например, тонкие листы — но только в ограниченной степени.

Обозначения кованой (листовой, пластинчатой, прутковой, трубной и трубчатой) нержавеющей стали включают: аустенитную: 201, 202 и более привычную серию 300, 302, 304, 309, 310, 312, 316, 321, 327, 330 и 347; ферритные: 405, 430, 442, 446; и мартенситные: 410, 414, 416, 420, 431, 440 A, B и C.

440C, который является одним из наиболее распространенных вышеупомянутых марок мартенситной нержавеющей стали, имеет уровень углерода от 0,9 до 1,2 процента, который способен создание твердости, подобной легированной стали. Его максимальная коррозионная стойкость — как и у всех нержавеющих сталей независимо от марки — достигается за счет быстрого охлаждения от аустенитной температуры. При аустенизации при 1850°F до 1950°F (от 1010°C до 1065°C), после закалки и отпуска сплав в виде твердого раствора с температурой 440°C обеспечивает твердость 60 HRC.

предотвратить преждевременное осаждение в основном карбида хрома и других сложных осадков. А в специфических сплавах, таких как четвертая группа нержавеющих сталей, называемых дисперсионно-твердеющими сплавами: 17-4, 17-7 и 15-7 РН, комплексные выделения после растворения и быстрого охлаждения способствуют упрочнению и твердению материала. Образующийся мартенсит с низким содержанием углерода является результатом старения с образованием осадка, состоящего в основном из меди, а твердость более типична для бейнита (от 20 до 48 HRC), отчасти из-за очень низкого уровня углерода, обычно 0,07 процента.

В промышленном секторе, например, при термообработке, нержавеющая сталь применяется в двух основных областях: внутренние поверхности печей для конструкционных систем и систем нагревательных элементов. Обработка материалов является основным потребителем жаропрочных сплавов для лотков и крепежа. Там, где деформируемые сплавы поддаются более легкому изготовлению, литейные сплавы являются предпочтительным материалом для повышенных температур.

Литые аустенитные нержавеющие стали, используемые в термической обработке, должны обладать четырьмя основными свойствами: жаростойкостью, сопротивлением ползучести, науглероживанием и сопротивлением окислению. Жаропрочные сплавы, отлитые внутри печи, могут выдерживать непрерывное высокотемпературное воздействие и, как правило, требуют лишь достаточного сопротивления ползучести. Ползучесть — это явление, при котором балка, например, провисает (в течение длительного времени) между двумя опорными точками при приложенной нагрузке, намного меньшей, чем обычно вызывает ее изгиб. Возьмите в качестве примера сплав HK, который является литым эквивалентом 310 SS. Его предельное напряжение ползучести при 1800°F (982 °C) для скорости ползучести 0,0001 процента составляет 2500 фунтов на квадратный дюйм — по сравнению с его пределом текучести при смещении 0,2 процента при 1800 °F (982 °C), который составляет 8700 фунтов на квадратный дюйм. В целях проектирования мы используем 50 процентов допустимого напряжения ползучести, в результате чего 1250 фунтов на квадратный дюйм является расчетным пределом.

Литейные жаропрочные сплавы, используемые в печах для термообработки, классифицируются с помощью двухбуквенного обозначения, начинающегося с буквы Н, и большинство из них имеют деформируемый эквивалент. Кроме того, существуют десятки деформируемых и литых жаропрочных сплавов с множеством обозначений, используемых в компонентах аэрокосмических и реактивных двигателей.

Некоторые из наиболее распространенных литейных нержавеющих сталей и их кованых эквивалентов: HC, 446; HD, 327; ОН, 312; ВЧ, 302В; ХХ, 309; ХК, 310; H1, HN, HP, HT, 330; и 22ч. На рис. 2 перечислены важные термические свойства материалов печи.

Рисунок 2

Поскольку сплавы серии H являются литыми, они имеют более высокое содержание кремния и углерода, чем деформируемый материал, что облегчает поток жидкости во время литья. Основной причиной выбора литых нержавеющих сталей для применения в печах является жаропрочность — они по своей природе более хрупкие, поэтому они имеют более высокую твердость, чем деформируемый материал, из-за избыточного карбида, создаваемого более высоким содержанием основного углерода.

Другим преимуществом литой нержавеющей стали является более толстый слой оксида хрома по сравнению с кованым материалом, который подвергается нескольким стадиям механической формовки, что может уменьшить или привести к более тонкому оксиду. Этот оксид является основным барьером против процесса науглероживания, который чаще всего снижает срок службы сплава. Углерод, диффундирующий через оксид, реагирует с матрицей хрома, образуя карбид хрома, что снижает способность хрома образовывать дополнительный оксид, тем самым ускоряя разрушение детали. Алюминий часто добавляют для повышения стойкости сплава к науглероживанию.

Вторым наиболее вредным воздействием на жаропрочные сплавы является термоциклирование, а сочетание науглероживания и термоциклирования может сократить срок службы сплава. Термоциклирование приводит к термической усталости и усталостным трещинам и, в конечном счете, к разрушению защитного оксида. Если невозможно избежать потенциального термоциклирования, проектировщики должны принять меры для уменьшения прямого воздействия источника тепла или уменьшения поперечного сечения компонента, что уменьшит разницу температур за счет ослабления теплового напряжения материала.

Рисунок 3: Типичная нагрузка на выхлопные трубы

Пример отрицательного воздействия термоциклирования на жаропрочные сплавы произошел несколько лет назад на паре опорных роликовых рельсов, изготовленных из литого сплава 22Н — 28% хрома, 48% никеля, и 15-процентный сплав кобальта. Печь периодического действия с камерой верхнего охлаждения и ускоренным газовым охлаждением для отжига на твердый раствор автомобильных выхлопных труб 304 SS (труба от двигателя к каталитическому нейтрализатору). См. рис. 3. Цикл состоял из нагрева труб размером 36 дюймов (ширина) x 72 дюймов (длина) x 36 дюймов (высота) до температуры 19°С.50°F (1065°C), выдержка в течение полутора часов и закалка/охлаждение. Сразу же после этого в горячую печь загружали еще один поддон. Атмосфера состояла только из азота и не содержала науглероживающего газа. Необычно быстрое циклирование (по какой-либо другой причине, которую мы не можем предположить) привело к тому, что роликовые рельсы (см. Рисунок 4) постоянно вырастали в течение шести месяцев до невероятной длины в 6 дюймов в изолирующее волокно задней стенки. Изначально роликовые рельсы имели длину около 80 дюймов. Таким образом, рост на 6 дюймов был в 4,6 раза больше, чем мы ожидали на 1,3 дюйма, но, конечно же, не всего за шесть месяцев. Для лотков печи непрерывного действия, которые неоднократно нагреваются и закаливаются, непрерывный рост является нормальным явлением, но опять же, не в такой степени, как здесь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *