В энергетической, металлургической, химической промышленности существует необходимость применения стали, устойчивой к действию очень высоких температур. Жаропрочная сталь отвечает таким требованиям. Специальная технология получения делает этот железный сплав неуязвимым к экстремальным термическим действиям.
Какие нагрузки должна выдерживать жаропрочная сталь
При значениях температуры, превышающих 570 °С железо ускоренно окисляется, корродирует. В диапазоне показателей температур от 550 °С до 570 °С при не очень высоких нагрузках достаточно жаростойких качеств железного сплава. Устойчивость придают добавки химических веществ: хрома, алюминия, кремния, никеля.
В условиях, при которых возможна ползучесть сплава, требуются особые качества. Такие обстоятельства возникают под нагрузками при температурных значениях свыше 350 °С.
Жаропрочная сталь демонстрирует требуемые свойства. Важно, чтобы термопрочная группа сплавов выдерживала краткие и долговременные нагрузки. Прочность определяется специальными методами и обозначается индексами. Перспективы последующего использования определяют разные требования к характеризующим индексам. Например, для лопаток газовых турбин индексы прочности должны значительно превышать таковые для лопаток турбин, работающих от пара.
Химические аспекты устойчивости сплавов железа к высоким температурам
Жаропрочная сталь – это твердая смесь, содержащая легирующие добавки. Внесение химических компонентов приводит к упрочнению сплава.
Существует 2 подхода к повышению термической прочности. Первый метод не требует термической обработки, приводит к получению гомогенных (однородных) аустенитных сталей. Высокоуглеродистую сталь, составляющую основу, легируют добавлением никеля, ванадия, молибдена. Часто используют хром, марганец. Получаемые сплавы стабильны во всем температурном интервале. Продукция, изготовленная из таких материалов, используется в энергетике для изготовления паропроводов, камер сгорания.
Жаропрочная сталь с гетерогенной структурой укрепляется термической обработкой. Сначала проводят закалку, затем старение. В результате формирования включений карбидной, интерметаллической природы матрица сплава становится более прочной. Сплав прочен при значении температуры 750 °С. Из таких сталей делают автоклавы, роторы и лопатки турбин.
МНОГОНАДО.net
26 февраля 2016
