Aniks-lift.ru

Подъемное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Жаропрочные и жаростойкие виды стали: марки, состав

Жаропрочные металлические материалы отечественного производства выпускаются в соответствии с техническими требованиями ГОСТ 5632-2014. Их состав характеризуется следующими особенностями:

Гораздо реже в химический состав жаропрочных сплавов (главным образом, специального назначения) включают медь, кобальт и бор. Продукция от зарубежного производителя должна отвечать нормам 1.4541 DIN.

При выполнении описанных условий материалы сохраняют свою стойкость (в том числе, коррозионную) и прочность при повышенных температурах. Очень важны критерии усталостной прочности/сопротивления ползучести при высоких температурах. В отличие от обычных конструкционных материалов, повышенное внимание уделяется напряжениям, возникающим из-за высоких температур эксплуатации.

В зарубежной производственной практике эти условия объединяются общим понятием затрат на жизненный цикл (LCC).

При определении уровня эксплуатационных характеристик полученных после выплавки, учитываются также:

  • Устойчивость к образованию накипи за счет создания оксидного слоя;
  • Снижение хрупкости, усложняющей последующую механическую обработку;
  • Независимость характеристик от условий нагрева.
  • Способ нагрева поверхности детали, которая изготовлена из жаропрочной стали, не устанавливается.

Жаропрочные и жаростойкие виды стали: марки, состав

Легирование хромом

Сопротивление нержавеющей стали к коррозии напрямую зависит от содержания хрома (это открыл Гарри Бреарли в 1913 году), поэтому основной легирующий элемент нержавеющей стали – это хром (Cr). При содержании хрома свыше 13% сплавы являются нержавеющими в обычных условиях, в слабоагрессивных средах, в газовых средах при температурах свыше 550 °C. При содержании хрома выше 17% металл устойчив к коррозии и в более агрессивных средах, в частности, в 50% азотной кислоте. Не советуем проверять на своей новой банной печи! В результате введения в сталь необходимого количества хрома, обладающего бо́льшим родством с кислородом, чем железо, в процессе окисления на поверхности образуется тонкая плёнка из плотных оксидов на основе хрома, которая затрудняет процесс дальнейшего окисления.

Читайте так же:
Какую расцветку имеет нулевая жила

Назначение

По своему назначению различают:

  • изделия, предназначенные для сверхбольших нагрузок и сред под высоким давлением;
  • трубы жаропрочные для котлов;
  • изделия подшипниковые;
  • магистральные трубы;
  • трубная продукция для геологоразведочных работ и нефтедобычи;
  • водогазопроводные трубы;
  • изделия для химической промышленности.

жаропрочные нержавеющие трубы

Чтобы отвести продукты сгорания, нужны специальные огнеупорные трубы для печей, каминов, котлов. Такие изделия должны выдерживать не только высокие температурные режимы, но и агрессивные среды, содержащие серную и азотную кислоты, выделяющиеся в процессе горения топлива. В некоторых случаях температура может достигать 1000 градусов.

Для обустройства дымоходов производителями выпускается жаропрочная труба — сталь для которой относится к аустенитной группе (AISI 304), имеющей в своем составе повышенное содержание никеля, углерода и хрома. Эти легирующие элементы необходимы для придания сплаву высокой устойчивости к коррозийным процессам и повышенной пластичности.

Жаропрочные нержавеющие трубы с толщиной стенок не менее 0,5 миллиметра способны обеспечивать абсолютную эксплуатационную безопасность в условиях высоких температур.

Плюсы и минусы жаростойких и жаропрочных марок стали

Главные преимущества определяются исходя из названий — это высокие показатели жаростойкости и жаропрочности.

Из минусов, можно выделить следующие характеристики:

— высокая стоимость из-за содержания хрома в составе.

— производство довольно трудоемкий и энергозатратный процесс, поскольку требует объединения в составе большого количества элементов.

применения жаростойких и жаропрочных сталей

Какая марка стали лучше для банной печки

Температура нагрева дымовых газов внутри печи, достигает 450-550°С. При нагреве такой интенсивности, наблюдается деформация металла.

Непосредственное воздействие огня приводит к прогоранию стали. Конечно, можно попросту использовать металл толщиной 10 мм и более, но тогда придется подолгу протапливать парную, тратить большое количество топлива для прогрева. По причине использования толстостенных стальных листов, долговечная печь станет экономически невыгодной.

Читайте так же:
Какие чугуны называются серыми

Задача, стоящая перед мастером – сделать конструкцию достаточно прочную, чтобы предотвратить деформацию, прогорание и одновременно имеющую хорошую теплопроводимость. В заводских условиях, для изготовления банных печей используется металл с высокой степенью жаропрочности.

Легированная сталь отличается от конструкционной стали следующими характеристиками:

    Устойчивость к влаге – легированная сталь, применяемая при изготовлении печей для бани, нержавеющая. Отсутствует склонность к коррозии даже при интенсивном нагреве. Отечественная марка жаропрочной высоколегированной нержавеющей стали 08Х17Т.
    В некоторых источниках указывается на практически полную идентичность характеристик жаростойких сталей данного типа. Конструкционное железо не отличается коррозионной стойкостью, что приходится учитывать при расчете толщины стенок топки.

сравнение жаропрочности стали AISI

Хромосодержащая жаростойкая сталь стоит дорого, к тому же не все узлы испытывают одинаковую термическую и коррозионную нагрузку. По этой причине, конструкцию банной печи делают из нескольких металлов:

    Топка – для топочной камеры используют AISI 430 или аналог 08Х17Т. При самостоятельном производстве, применяют сталь 10 ГОСТ 1050-88.

чертеж банной печки из металла

чертеж для самодельного изготовления печи в баню

Свойства

Основные свойства твёрдых сплавов: твердость; жаростойкость; прочность; износостойкость;

Однако, стоит понимать, что данные характеристики зависят от соотношения элементов, из которых изготовлен сплав. Так, например, материалы, в названии которых используется сочетание букв «BK» напрямую зависимы от размера от карбида вольфрама. При уменьшении зерна карбида, сплав становится более твёрдым. При этом, велика вероятность уменьшения его прочности. При увеличении зерна происходит обратный процесс – прочность увеличивается, но сплав получается менее твёрдый. Поэтому при закупке данного материала важно понимать значение маркировок, так они напрямую говорят о его свойствах.

Титаносодержащие сплавы более твердые и жаростойкие. Температура их плавления выходит за пределы 1200°C. Кроме того, они меньше подвержены окислению. Из недостатков можно отметить худшую теплопроводность, по сравнению с материалами группы «BK», а также слабую прочность при изгибаниях.Однако эта проблема решается добавлением в состав карбида тантала – сплавы, маркированные как «TTK» гораздо более прочны при работе.

Читайте так же:
Колка дров перфоратором с лопаткой

Активному использованию в различных производствах способствует также и тот факт, что твердые металлы, как ни странно, весьма пластичны. Поэтому работать с ними можно как при высоких, так и при низких температурах. Однако, резать, гнуть и проводить прочую механическую работу следует с большой осторожностью в связи с большой ломкостью и слабой прочностью при изгибах. При обработке материала необходимо знать его плотность, так как от этого зависит его прочность. Так, например плотность вольфрамовых сплавов варьируется от 14 до 15 г/см³; титаносодержащих – от 9 до 13,5 г/см³; материала с примесью тантала – от 12 до 13,6г/см³.

От всех перечисленных свойств зависит, где и каким образом могут применяться твердые сплавы.

Примеры маркировки твердых сплавов

По принципу маркировки твердые сплавы делят согласно химическому составу:

  1. ВК — в составе карбид вольфрама и кобальт. Цифра означает содержание кобальта в процентах. Например это сплав ВК8, ВК10, ВК6
  2. ТК. Титаносодержащие сплавы, содержащие карбид титана, карбид вольфрама, кобальт. Обозначение буквами ТК. Цифра после буквы Т означает содержание карбида титана в процентах, а после буквы К — процент содержания кобальта. Это сплавы Т5К10, Т14К8, Т15К6, ТЗ0К4
  3. ТТК. Титано-тантало-вольфрамовые. Сплав включает в себя сразу три металла: титан, вольфрам и тантал и кобальт. Маркируется буквами ТТК. Цифра после ТТ, например «7» указывает на содержание карбидов титана и тантала, цифра после «К» , например «12» — процент кобальта. Марки ТТ7К12, ТТ20К9;
  4. ТН. Безвольфрамовые. ТНМ20, ТНМ25, ТНМ30.

Преимущества котловой стали

Котлы из стали пользуются большим спросом. Отсюда данные изделия имеют большое количество моделей и вариаций.

Котлы из стали имеют меньшую цену в сравнении с аналогами из чугуна. Различие в ценообразовании достигает 60%.

Читайте так же:
Клей герметик для резьбовых соединений

Котлы из стали обладают большим объемом загрузочной камеры. Это создает удобство для пользователя.

Котловая сталь быстро нагревается до необходимого уровня и хорошо держит заданную температуру.

Котловая сталь в отличие от чугуна имеет меньший вес. Котловая сталь обладает свойствами ударопрочности и способна выдерживать тепловые перепады.

Котловая сталь обладает большей эффективностью. Это достигается благодаря механическим свойствам металла.

Котловая сталь обладает хорошей свариваемостью. Это говорит о том, что ее легко ремонтировать. Причем она поддается неоднократному ремонту.

Недостатки котловой стали

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector