Hitte-bestande legerings. Spesiale staal en legerings. Produksie en gebruik van hitte-bestande legerings

Moderne industrie kan nie dink sonder 'n materiaal soos staal. Met dit, is ons gekonfronteer byna elke hoek en draai. Deur die bekendstelling in sy struktuur kan verskeie chemiese elemente aansienlik verbeter die meganiese en prestasie eienskappe.

Wat is staal

Steel genoem allooi wat bestaan uit koolstof en yster. Ook, kan so 'n allooi (foto weggedoen hieronder) ander onreinheid chemiese elemente.

Verskeie duidelike strukturele state. As die koolstofinhoud is binne 0,025-0,8%, die data genoem pro-eutektiese staal en het in hul struktuur perliet en ferriet. As hypereutectoid staal, is dit moontlik om die perliet en sementiet fase in ag te neem. 'N Kenmerk van die ferriet struktuur is groot rekbaarheid. Sementiet het ook 'n aansienlike hardheid. Perliet vorm beide van die vorige fase. Dit kan 'n korrel vorm (deur insluiting van die korrels van ferriet gerangskik sementiet wat 'n ronde vorm hê) en 'n plaat het (beide fases het die vorm van plate). As die staal bo die temperatuur waarteen die polymorfen voorkom verhit, dan is die struktuur veranderinge aan austeniet. Hierdie fase het 'n hoë smeebaarheid. As die koolstofinhoud 2.14% oorskry, is so 'n materiaal en legerings genoem yster.

tipes staal

Afhangende van die samestelling van die staal kan koolstof staal en aluminium wees. Koolstofinhoud minder as 0,25% kenmerkend van die lae-koolstof staal. As die bedrag 0.55% bereik, dan kan ons praat oor die medium-allooi. Staal, wat meer as 0,6% koolstof in die samestelling daarvan het, genoem 'n hoë-koolstof. As wat geproduseer word as 'n samesmelting, die tegnologie behels die bekendstelling van 'n spesifieke chemiese elemente, hierdie legeringstaal genoem. Die bekendstelling van die onderskeie komponente is aansienlik verander sy eienskappe. As hulle bedrag is minder as 4%, die lae-gelegeer allooi. Srednelegirovannoj en hoë-legeringstaal het onderskeidelik tot 11% en meer as 12% onsuiwerhede. Afhangende van waar in die veld van staal legerings word gebruik, hulle toe te ken sulke tipes: instrumenteel, strukturele en spesiale staal en legerings.

vervaardiging tegnologie

staal-up proses is baie tydrowend. Dit sluit in verskeie stadiums. In die eerste plek, moet jy grondstowwe - ystererts. Die eerste fase behels verwarming tot 'n sekere temperatuur. Wanneer dit gebeur oksidatiewe prosesse. In die tweede stap word die temperatuur veel hoër. Koolstof oksidasie prosesse is meer intens. Moontlik addisionele suurstof verryking van die allooi. Ongewenste onsuiwerhede verwyder word om die slag. Die volgende stap is gerig tot die verwydering van suurstof uit staal omdat dit aansienlik verminder die meganiese eienskappe. Dit diffusie kan uitgevoer word of ontketening metode. As deoxidation proses nie plaasvind nie, is die gevolg staal genoem kook. Stil allooi nie gasse vrystel, is suurstof heeltemal verwyder. In tussen is semi-dood staal. Produksie van legerings van yster voorkom in die vuurherd, induksie oonde, basiese suurstof oond.

legeringselement van staal

Ten einde sekere eienskappe van die staal te kry, is die samestelling daarvan geadministreer spesiale dopants. Die belangrikste voordele van so 'n allooi verbeter weerstand teen verskeie vervorming, betroubare komponente en ander strukturele lede verhogings aansienlik. Blus verminder die persentasie van krake en ander defekte. Dikwels is so 'n metode van versadiging gebruik verskillende elemente om weerstand teen chemiese roes te dra. Maar daar is 'n paar nadele. Hulle vereis bykomende verwerking, 'n hoë waarskynlikheid van voorkoms van krake. Daarbenewens, dit verhoog die koste van die materiaal. Die mees algemene legeringselemente - chroom, nikkel, wolfram, molibdeen en kobalt. Hul veld van toepassing is redelik hoog. Dit ingenieurswese en produksie van besonderhede van pypleidings, kragsentrales, vliegtuie en nog baie meer.

Die konsep van hitte weerstand en hitte weerstand

Die term hitte weerstand bedoel die vermoë van die metaal of legering om al sy eienskappe te handhaaf as dit teen hoë temperature. In so 'n omgewing is dit dikwels waargeneem gas roes. Daarom moet die materiaal weerstand beskik om sy optrede, dit wil hittebestande wees. So, die eienskappe van legerings word gebruik in groot temperatuur moet albei hierdie begrippe insluit. Slegs indien sodanige staal verskaf die nodige diens lewe vir dele, gereedskap en ander strukturele elemente.

Beskik oor hittebestande staal

In gevalle waar die temperatuur hoog waardes bereik, dit vereis dat die gebruik van legerings wat nie sal val en weerstaan vervorming. In hierdie geval, 'n hitte-bestande legerings. Die temperatuur vir sulke materiaal - meer as 500 ° C. 'N Belangrike punt wat kenmerkend is soortgelyk staal is 'n hoë uithouvermoë perk, plastisiteit, wat in stand gehou word vir 'n lang tyd, sowel as die verslapping weerstand. Daar is 'n aantal komponente in staat aansienlike verhoging van die weerstand teen hoë temperature: kobalt, wolfram, molibdeen. En verpligte komponent is chroom. Hy het nie soveel invloed op die krag, dit verhoog die weerstand teen skaal. Chrome voorkom ook roes prosesse. Nog 'n belangrike kenmerk van die legerings van hierdie tipe - 'n stadige kruip.

Klassifikasie hittebestand staal van die struktuur

Hittebestande en hittebestande legering is ferritiese klas, martensitiese, austenitiese en 'n martensitiese struktuur feritno. Die eerste is saamgestel uit ongeveer 30% chroom. Na spesiale behandeling word fyn korrelstruktuur. As die verwarming temperatuur 850ºS, die graan verhoog, en so hittebestande materiaal oorskry word bros. Martensitiese grade gekenmerk deur 'n chroom inhoud van van 4% tot 12%. Nikkel kan ook teenwoordig in klein hoeveelhede, wolfram en ander elemente. Van hulle dele van turbines produseer, kleppe in die voertuig. Staal wat in sy struktuur het 'n martensiet en ferriet, wat geskik is vir 'n operasie teen 'n konstante hoë temperature en langtermyn operasie. Die chroom inhoud bereik 14%. Austeniet word verkry deur die bekendstelling van 'n hittebestand nikkel legering. Staal met 'n soortgelyke struktuur het baie weet.

Nikkel-gebaseerde allooie

Nikkel het 'n aantal nuttige eienskappe. Hy het 'n positiewe uitwerking op die bewerkbaar van die staal (beide warm en koud). As die item of instrument is ontwerp om te werk in moeilike omgewings, die doping van hierdie element aansienlik verhoog weerstand teen korrosie. Hittebestande nikkel-basis materiaal word verdeel in die volgende groepe: hittebestande en hittebestand self. Laasgenoemde moet ook 'n minimum hittebestande eienskappe. Bedryfstelsel temperature bereik 1200 ° C. Verder geadministreer chroom of titanium. Kenmerkend, staal gelegeer met nikkel, het 'n klein bedrag van onsuiwerhede soos barium, magnesium, boor, dus, is meer graan grense versterk. Superlegerings van hierdie tipe is beskikbaar in die vorm van vervalste, gerol. Dit is ook moontlik eb besonderhede. Die belangrikste gebied van toepassing - vervaardiging elemente van gasturbines. Hittebestande nikkel-basis legerings het 'n samestelling en tot 30% chroom. Hulle is redelik goed te stamp, sweiswerk. Daarbenewens het die skaal weerstand is 'n hoë. Dit maak dit moontlik om dit te gebruik in die gas pyplyn stelsel.

Hitte vas staal, titanium legering

Titaan word bekendgestel in 'n klein hoeveelheid (0,3%). In hierdie geval is dit verhoog die allooi krag. As die inhoud is aansienlik hoër, sommige versleg meganiese eienskappe (hardheid, sterkte). Maar die plastisiteit van die toename. Dit fasiliteer die verwerking van staal. Wanneer saam met ander komponente geadministreer titanium kan aansienlik verbeter hoë-temperatuur eienskappe. As daar is die behoefte om te werk in 'n vyandige omgewing (veral in die geval wanneer die konstruksie behels sweis), die legeringselement chemies data is geregverdig.

kobaltlegerings

'N Groot hoeveelheid kobalt (tot 80%) word gebruik om sulke materiaal as superlegerings en hitte bestande legerings produseer, aangesien dit selde gebruik word in sy suiwer vorm. Sy administrasie verbeter smeebaarheid asook weerstand onder hoë temperature. En hoe hoër dit is, hoe hoër is die bedrag van kobalt opgeneem in die allooi. In sommige stempel sy inhoud bereik 30%. Nog 'n kenmerk van hierdie staal - verbetering van magnetiese eienskappe. As gevolg van die hoë koste van kobalt, die gebruik daarvan is eerder beperk.

Die invloed van molibdeen op superlegerings

Aktiewe chemiese element aansienlik invloed op die sterkte van die materiaal teen 'n hoë temperature. Veral effektief is die gebruik daarvan saam met ander elemente. Dit verhoog aansienlik die hardheid van staal (reeds by 'n inhoud van 0,3%). Treksterkte verhoog ook. Nog 'n positiewe kenmerk wat superlegerings gedoopte molibdeen het - 'n groter mate van weerstand teen oksidatiewe prosesse. Molibdeen dra by tot graan verfyning. Die nadeel is die moeilikheidsgraad van sweis.

Ander spesiale staal en legerings

Uit te voer sekere take vereis materiaal dat sekere eienskappe hê. Dus, kan ons praat oor die gebruik van spesiale legerings, wat beide gelegeer en koolstof kan wees. Die finale stel verlangde eienskappe word bereik as gevolg van die feit dat die vervaardiging van legerings en hul verwerking is van spesiale tegnologie. Nog 'n spesiale legerings en staal is verdeel in strukturele en instrumentele. Een van die belangrikste probleme vir hierdie tipe materiaal is die volgende: weerstand teen korrosie en dra prosesse, vermoë om te werk in 'n vyandige omgewing, verhoogde meganiese eienskappe. In hierdie kategorie is hittebestande staal en legerings met 'n hoë werkstemperatuur en cryogene staal wat kan weerstaan tot -296ºS.

gereedskapstaal

Vir die vervaardiging van gereedskap wat gebruik word in die vervaardiging van spesiale gereedskapstaal. As gevolg van die feit dat die werksomstandighede van verskillende materiale word ook individueel gekies. Sedert die instrumente is eerder 'n hoë vereistes en die eienskappe van die legerings vir hul produksie soos toepaslik: hulle moet vry van eksterne onsuiwerhede wees, is insluitings van deoxidation proses goed uitgevoer, en 'n homogene struktuur. Vir meetinstrumente is dit belangrik om 'n stabiele prestasie het en weerstaan dra. Praat van sny gereedskap, wat hulle bedryf by hoë temperature (rand verwarming plaasvind), konstante wrywing en vervorming. Daarom, vir hulle is dit baie belangrik om die primêre hardheid hou wanneer verhit. Nog 'n tipe van gereedskapstaal - 'n hoë spoed. Basies, is dit gelegeer met wolfram. Hardheid gehandhaaf teen 'n temperatuur van ongeveer 600 ° C. Daar is ook sterf staal. Dit is ontwerp vir beide warm en koue vervorming.

Omvang spesiale doel legerings

Die nywerhede wat legerings gebruik met spesiale eienskappe stel. As gevolg van sy uitstaande gehalte, hulle is onontbeerlik in die ingenieurswese, konstruksie, petroleum-industrie. Hittebestande en hittebestande legerings word gebruik in die vervaardiging van komponente van turbines, onderdele vir motors. Staal wat 'n hoë anti corrosieve funksies het, is onontbeerlik vir die vervaardiging van pype, vergassers naalde, skywe, verskeie elemente van die chemiese bedryf. Die relings vir die spoorweg, emmers, ruspe vervoer - die basis vir al hierdie dinge is slijtvast staal. In massa produksie van boute, skroewe en soortgelyke items gebruik outomaat legerings. Die vere moet voldoende rek en duursame. Daarom is die materiaal vir hulle is die lente staal. Ten einde hierdie kwaliteit te verbeter is dit verder gelegeer met chroom, molibdeen. Alle spesiale legerings en staal met 'n stel van spesifieke eienskappe kan die koste van onderdele waar voorheen gebruik nie-ysterhoudende metale te verminder.