| värmebeständigt stål |
|---|
| Faser av järn-kol-legeringar |
|
| Strukturer av järn-kol-legeringar |
|
| Bli |
|
| gjutjärn |
|
Värmebeständigt stål är en typ av stål som används vid höga temperaturer (från 0,3 delar av smältpunkten) under en viss tid, samt under komplexa spänningsförhållanden. Vid temperaturer upp till 600°C används termen "värmebeständig". [ett]
Den huvudsakliga egenskapen som bestämmer stålets prestanda är värmebeständighet .
Värmebeständighet är stålets förmåga att arbeta under stress vid förhöjda temperaturer utan märkbar permanent deformation och förstörelse. De viktigaste egenskaperna hos värmebeständighet är krypning och långtidshållfasthet .
Fenomenet med kontinuerlig deformation under inverkan av konstant stress kallas krypning. Kännetecknande för kryp är krypgränsen, som kännetecknar den betingade dragspänningen vid vilken kryphastigheten och töjningen når ett givet värde under en viss tid. Om toleransen anges i termer av kryphastighet, så indikeras krypgränsen med σ(sigma) med två index : det nedre motsvarar den givna kryphastigheten i %/h (procent per timme), och den övre motsvarar till testtemperaturen . Om relativ töjning ges, så införs tre index i beteckningen för krypgränsen: ett övre motsvarar testtemperaturen, två nedre motsvarar deformation och tid. För delar som är i drift under lång tid (år) bör krypgränsen kännetecknas av en liten deformation som uppstår med en betydande varaktighet av belastningen. För ångturbiner , ångturbinblad som arbetar under tryck, tillåts en total deformation på högst 1 % per 100 000 timmar, i vissa fall tillåts 5 %. För gasturbinblad kan deformationen vara 1-2% under 100-500 timmar.
Stålets motståndskraft mot förstörelse under långvarig exponering för temperatur kännetecknas av långvarig hållfasthet .
Långtidshållfasthet är en villkorlig spänning under påverkan av vilken stål vid en given temperatur förstörs efter en given tidsperiod.
Värmebeständiga egenskaper bestäms i första hand av smälttemperaturen för huvudkomponenten i legeringen , sedan av dess legering och metoderna för tidigare värmebehandling , som bestämmer legeringens strukturella tillstånd. Grunden för värmebeständigt stål är fasta lösningar eller övermättade lösningar , som kan härda ytterligare på grund av utfällningshärdning .
För korttidsservice används legeringar med en starkt spridd fördelning av den andra fasen och för långtidsservice används strukturellt stabila legeringar. För lång livslängd väljs en legering som inte är benägen att utsättas för härdning .
Det vanligaste legeringselementet i värmebeständiga stål är krom (Cr), vilket positivt påverkar värmebeständigheten och värmebeständigheten .
Höglegerade värmebeständiga stål på grund av olika legeringssystem tillhör olika klasser:
Inom varje klass urskiljs stål med olika typer av härdning :
karbid _ intermetallisk , blandad (karbid-intermetallisk).För pannanläggningar som arbetar under lång tid (10 000–100 000 timmar) vid temperaturer på 500–580 °C rekommenderas perlitiska stål , införandet av molybden i vilket ökar omkristallisationstemperaturen för ferrit och därmed ökar dess värmebeständighet.
De flesta värmebeständiga stål som arbetar vid förhöjda temperaturer är dock austenitiska stål på krom-nickel- och krom-mangan-baser med olika ytterligare legeringar. Dessa stål är indelade i tre grupper: