Характеристика сталей
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
?т элементами, которые изменяют состав и строение окалины. В результате введения в сталь необходимого количества хрома (Cr) или кремния (Si), обладающих большим родством с кислородом (O), чем железо (Fe), в процессе окисления на поверхности образуются плотные оксиды на основе хрома или кремния. Образовывающаяся тонкая плёнка из этих оксидов затрудняет процесс дальнейшего окисления. Чтобы обеспечить окалиностойкость до температуры 1100C в стали должно быть не менее 28% хрома (например сталь 15Х28). Наилучшие результаты получаются при одновременном легировании стали хромом и кремнием.
Жаростойкие стали подразделяются на несколько групп:
хромистые стали ферритного класса;
хромокремнистые стали мартенситного класса;
хромоникелевые стали аустенитно-ферритного класса;
хромоникелевые аустенитные стали.
Хромистые стали ферритного класса.
Могут применяться для изготовления сварных конструкций, не подвергающихся действию ударных нагрузок при температуре эксплуатации не ниже минус 20C; для изготовления труб для теплообменной аппаратуры, работающей в агрессивных средах; аппаратуры, деталей, чехлов термопар, электродов искровых зажигательных свечей, труб пиролизных установок, теплообменников; для спаев со стеклом. Жаростойкость - до 1100C.
Хромокремнистые стали мартенситного класса.
Применяются для изготовления клапанов авиационных двигателей, автомобильных и тракторных дизельных двигателей, крепёжные детали двигателей.
Хромоникелевые стали аустенитно-ферритного класса.
Применяются для изготовления деталей, работающих при высоких температурах в слабонагруженном состоянии. Жаростойкость до 900-1000C.
Хромоникелевые аустенитные стали.
Применяются для изготовления листовых деталей, труб, арматуры (при пониженных нагрузках), а также деталей печей, работающих при температурах до 1000-1100C в воздушной и углеводородной атмосферах.
Марки стали: 15Х11МФ, 15Х5М, 13Х14Н3В2ФР, 12Х18Н12Т, 12Х13, 08Х18Н10Т, 15Х25Т, 10Х23Н18,40Х10С2М, 20Х23Н13, 20Х25Н20С2 и др.
Жаропрочные стали и сплавы, работающие в нагруженном состоянии в течение определенного времени и способные сохранять прочность и не окисляться под действием высоких температур. Все жаропрочные стали способны сопротивляться окислению и окалинообразованию при температурах в 1150-1250С.
Жаропрочность - это способность стали работать под напряжением в условиях повышенных температур без заметной остаточной деформации и разрушения. Основными характеристиками жаропрочности являются ползучесть и длительная прочность.
Явление непрерывной деформации под действием постоянного напряжения называется ползучестью.
Длительная прочность - это условное напряжение, под действием которого сталь при данной температуре разрушается через заданный промежуток времени.
Окалиностойкостью называется способность металла сопротивляться окислению при действии высоких температур и небольших нагрузок.
Жаропрочность и окалиностойкость связаны между собой. Жаропрочная сталь должна быть обязательно окалиностойкой. Камеры сгорания, чехлы к термопарам делают из окалиностойкой стали, а лопатки газовых и паровых турбин, детали реактивных двигателей - из жаропрочных сталей и сплавов.
Важнейшие легирующие примеси в окалиностойкой стали - алюминий, кремний, хром. При содержании 10-13% хрома сталь окалиностойка до 750С, при 15-17% хрома окалиностойкость увеличивается до 800-900С, а при 25% хрома - до 1000С.
Самым распространённым легирующим элементом в жаропрочных сталях является хром (Cr), который благоприятно влияет на жаростойкость и жаропрочность.
Высоколегированные жаропрочные стали из-за различных систем легирования относятся к различным классам:
ферритные;
мартенситные (20Х13, 30Х13);
мартенситно-ферритные (15Х12ВН14Ф);
аустенитные (37Х12Н8Г8МФБ).
Внутри каждого класса различаются стали с различным типом упрочнения:
карбидным, интерметаллидным, смешанным (карбидно-интерметаллидным).
Большую часть жаропрочных сталей, работающих при повышенных температурах, составляют аустенитные стали на хромоникелевой и хромомарганцевой основах с различным дополнительным легированием.
Жаропрочные стали и сплавы применяют для изготовления пароперегревательных устройств, трубопроводов высокого давления, для производства лопаток газовых и паровых турбин, деталей реактивных двигателей и т.п.
Марки стали: ХН23Т, Х27Ю5Т, ХН70Ю, ХН55ВМКЮ, ХН45Ю, 12МХ, 25Х1МФ, 15Х1М1Ф, 15Х5М, 15Х5М, 16Х11Н2В2МФ, 12Х18Н12Т, 37Х12Н8Г8МБФ и др.
Также к cталям и сплавам с особыми химическими свойствами относят:
Хладостойкие стали и сплавы.
Сохраняют свои свойства при температуре от ?40С до ?80С.
Под хладостойкостью материала понимают способность его сопротивляться деформации и разрушению при понижении температуры.
Особенностью низкотемпературной службы является ужесточение требований к материалу по пластичности и вязкости.
По хладостойкости металлические материалы, используемые при низких температурах, условно могут быть разбиты на четыре основные группы:
. Металлы и сплавы, характеристики механических свойств которых позволяют использовать их до -60С. Они являются основными конструкционными материалами холодильного машиностроения. Их используют также для изготовления изделий так называемого северного исполнения. К этой группе относятся качественные углеродис