Metal resistente al calor y resistencia al calor.
Las estructuras descargadas, operadas a una temperatura de aproximadamente 550 ° C en una atmósfera de gas oxidante, generalmente están hechas de acero resistente al calor. Estos productos a menudo incluyen partes de hornos de calefacción. Las aleaciones a base de hierro a temperaturas superiores a 550 ° C tienden a oxidarse activamente, por lo que se forma óxido de hierro en su superficie. Un compuesto con una red cristalina elemental y una falta de átomos de oxígeno conduce a la aparición de una escala frágil.
Para mejorar la resistencia al calor del acero en la composición química se introducen:
- cromo
- silicio
- aluminio
Estos elementos, combinados con el oxígeno, contribuyen a la formación de estructuras cristalinas densas y confiables en el metal, mejorando así la capacidad del metal para transferir de manera segura la temperatura elevada.
El tipo y la cantidad de elementos de aleación introducidos en la aleación a base de hierro dependen de la temperatura a la que se usa el producto. La mejor resistencia al calor en los aceros, cuya aleación se realizó sobre la base de cromo. Las marcas más famosas de estos Silchroms:
- 15X25T;
- 08Х17Т;
- 36Х18Н25С2;
- Х15Х6СЮ.
Con el aumento de la cantidad de cromo en la composición de la resistencia al calor aumenta. Con el cromo, se pueden crear calidades metálicas, cuyos productos no perderán sus características originales incluso con una exposición a largo plazo a temperaturas superiores a 1000 ° C.
Características de los materiales resistentes al calor.
La aleación y el acero resistentes al calor se operan con éxito con una exposición constante a altas temperaturas, y la tendencia a la fluencia no se produce. La esencia de este proceso, que está expuesto a los grados de acero y otros metales, es que el material, que está expuesto a una temperatura y tensión constantes, se deforma lentamente o se arrastra.
La fluencia, que se evita al crear aceros resistentes al calor y metales de otro tipo, es:
- largo
- a corto plazo
Para determinar los parámetros de la fluencia a corto plazo, los materiales se someten a pruebas: se colocan en un horno calentado a la temperatura deseada y se les aplica una carga de tracción durante un tiempo determinado. En poco tiempo, no es posible probar el material en busca de una tendencia a la fluencia a largo plazo y descubrir cuál es su límite. Con este fin, el producto de prueba en el horno se somete a una carga continua.
La importancia del límite de fluencia es que caracteriza la mayor tensión que conduce a la destrucción de una muestra calentada después de la exposición durante un tiempo determinado.
Grados de aceros resistentes al calor y al calor.
Por estructura interna las categorías son las siguientes:
- martensitico
- austenítico
- martensítico-ferrítico;
- perlítico.
El acero resistente al calor puede ser de dos tipos más:
- ferrítico
- Martensítico, o austenítico-ferrítico.
Entre los aceros con estructura martensítica, los más conocidos son:
X5 (los tubos están hechos de él, que se operarán a una temperatura que no exceda los 650 ° C).- Х5М, 5ВФ, 1 Х8ВФ, Х6СМ, 1 Х12Н2ВМФ (utilizado para la fabricación de productos que se operan a 500-600 ° C durante un tiempo determinado (1000-10000 horas).
- 3Х13Н7С2 y 4Х9С2 (los productos de ellos se operan con éxito a 850-950 ° С, por lo que las válvulas de los motores de los vehículos están hechas de ellos).
- 1H8VF (los productos fabricados con este acero se operan con éxito a temperaturas de no más de 500 ° C durante 10, 000 horas o más; en particular, los elementos estructurales de las turbinas de vapor están hechos de material).
La base de la estructura martensítica es la perlita, que cambia el estado si aumenta el contenido de cromo en la composición del material. Grados perlíticos de aceros resistentes al calor y al calor, que son cromo-silicio y cromo-molibdeno:
- X6C;
- X7CM;
- X6CM;
- H9C2;
- X10C2M;
- X 13H7C2.
Para obtener de estos aceros material con la estructura de sorbitol, caracterizada por una alta dureza (no menos de 25 HRC), primero se apagan a 950-1100 ° C y luego se someten a revenido.
Las aleaciones de acero con estructura ferrítica, de la categoría de resistencia al calor, contienen un 25-33% de cromo, lo que determina sus características. Para dar a estos aceros una estructura de grano fino, sus productos son recocidos. Esta categoría de acero incluye:
- 1 Х12СЮ;
- X17;
- H18SYU;
- 0X17T;
- X25T;
- X 28.
Cuando se calienta a 850 ° C o más, el grano de la estructura interna se agranda, lo que aumenta la fragilidad.
Fabricado en acero inoxidable resistente al calor:
- chapa de acero;
- tubos sin costura;
- Agregados de industrias químicas y alimentarias.
El acero, basado en ferrita y martensita, se utiliza activamente en la fabricación de productos para diversos propósitos en ingeniería mecánica. Incluso durante bastante tiempo, los productos hechos de tales aleaciones resistentes al calor han sido operados con éxito a temperaturas de hasta 600 ° C.
Los grados más comunes de acero resistente al calor:
- H6SYU;
- 1X13;
- 1 H11MF;
- 1H12VNMF;
- 1 X12V2MF;
- 2 X12VMBFR.
Cromo en la composición química de estas aleaciones - 10-14%. Aditivos de aleación que mejoran la composición, aquí vanadio, wolframio y molibdeno.
Austenítico-ferrítico y aleaciones de acero austenítico.
Las características más significativas de los aceros austeníticos son que su estructura interna se forma debido al níquel en su composición, y la resistencia al calor está asociada con el cromo.
En aleaciones de esta categoría, caracterizadas por un bajo contenido de carbono, a veces hay elementos de aleación de titanio y niobio. Los aceros, cuya base interna es la austenita, entran en la categoría de acero inoxidable y, bajo una exposición prolongada a altas temperaturas (hasta 1000 ° C), resisten bien la formación de incrustaciones.
El acero más común con estructura austenítica hoy en día es el endurecimiento de las aleaciones de dispersión. Para mejorar las características de calidad, se agregan endurecedores de carburo o intermetálicos.
Las marcas más populares, cuya base interna es la austenita:
- Endurecimiento por dispersión X12H20T3R, 4H12N8G8MFB, 4H14N14V2M, 0H14N28V3T3YUR.
- Homogénea 1Х14Н16Б, 1Х14Н18В2Б, Х18Н12Т, Х18Н10Т, Х23Н18, Х25Н16Г7АР, Х25Н20С2.
Las aleaciones de acero basadas en una mezcla de austenita y ferrita se distinguen por una resistencia térmica muy alta, que en términos de rendimiento supera un parámetro similar incluso en materiales con alto contenido de cromo. Las características de resistencia al calor se logran debido a la alta estabilidad de la estructura interna de los aceros de esta categoría. Los productos de ellos se operan con éxito incluso a temperaturas de hasta 1150 ° С.
Los aceros resistentes al calor con una estructura martensítica austenítica se caracterizan por una mayor fragilidad, por lo que no se pueden utilizar en la fabricación de productos que se operan bajo una carga elevada.
De los aceros resistentes al calor de esta categoría se fabrican los siguientes artículos:
- Tubos resistentes al calor, cintas transportadoras para hornos, tanques para cementación (X20H14C2 y 0X20H14C2).
- Tubos pirométricos (X23H13).
Materiales refractarios
Las aleaciones de acero a base de metales refractarios se utilizan para fabricar productos que funcionan a 1000–2000 ° C.
Los metales refractarios, que están incluidos en la composición química de tales aceros, se caracterizan por puntos de fusión:
Debido al hecho de que los aceros refractarios de esta categoría tienen una alta temperatura de transición a un estado frágil, con un calentamiento intenso, se deforman. Para aumentar la resistencia al calor de tales aceros, se introducen aditivos especiales en su composición, y para aumentar la resistencia al calor, se alean con titanio, molibdeno, tantalio, etc.
Las proporciones más comunes de elementos químicos en aleaciones refractarias:
- base - tungsteno y 30% de renio;
- 60% de vanadio y 40% de niobio;
- base: 48% de hierro, 15% de niobio, 5% de molibdeno, 1% de circonio;
- 10% de tungsteno y tantalio.
Aleaciones a base de níquel y níquel con hierro.
Las aleaciones a base de níquel (55% Ni) o hechas a base de una mezcla con hierro (65%) son resistentes al calor con propiedades de alta resistencia al calor. El elemento básico de aleación para cualquier acero en esta categoría es el cromo, que es de 14 a 23%.
La alta durabilidad y resistencia se mantienen a temperaturas elevadas. Las aleaciones de acero a base de níquel tienen estas cualidades.
Más popular:
HN60B;- HN67VMTYU;
- HN70MVTUB;
- HH70;
- HN77TYu;
- ХН78Т;
- HN78MTU;
- KhN78T.
Algunas marcas son bandadas resistentes al calor, otras son resistentes al calor. Cuando se calienta, una película de óxido a base de aluminio y cromo aparece en la superficie de los productos de estas aleaciones. En soluciones sólidas de la estructura de estos metales, se forman compuestos de níquel y aluminio o níquel y titanio, lo que garantiza la resistencia de los materiales a altas temperaturas. Se dan especificaciones más detalladas en directorios especiales.
Los aceros del grupo níquel están realizados:
Elementos de estructuras de gas y comunicaciones (KhN5VMTYU).- Elementos estructurales de los dispositivos de turbina (ХН5ВТР).
- Los elementos de diseño de compresores - cuchillas, discos (HN35VTYU).
- Rotores para equipos de turbinas (ХН35ВТ y ХН35ВМТ).
Por lo tanto, las marcas resistentes al calor pueden funcionar durante mucho tiempo en condiciones de altas temperaturas sin deformaciones y resistir la corrosión del gas. Mediante aleaciones de diferentes elementos se consiguen propiedades óptimas del material, dependiendo de las condiciones de funcionamiento.