Para trabajar en condiciones especiales, que pueden deberse a altas temperaturas o estrés eléctrico, se necesita un material que sea capaz de resistir los efectos adversos del medio ambiente. Es para tales propósitos que se produjeron los grados de acero, que son resistentes al calor.
Este material está hecho de una manera especial que le permite resistir y no deformarse con una influencia externa negativa a largo plazo durante un largo período de tiempo. Caracterizados por este tipo de resistencia y arrastre de acero, que son los principales indicadores de esta industria de productos.
La fluencia es responsable de la deformación continua del material cuando el acero está en condiciones adversas. La durabilidad es responsable del período en que el acero resistente al calor puede soportar influencias externas.
Aleaciones de grado resistente al calor, ¿qué es?
La resistencia al calor, que también se conoce como resistencia a la oxidación, muestra con qué fuerza un material en particular puede soportar la corrosión del gas a altas temperaturas durante mucho tiempo. La capacidad del acero para resistir la deformación y destrucción plásticas indica que este material es resistente al calor.
Estas aleaciones resistentes al calor se utilizan en muchas industrias. Por ejemplo, un elemento calefactor de hornos que funciona a + 550 ° C no puede estar hecho de acero ordinario, no resistente al calor, simplemente no puede soportar tal carga.
A temperaturas superiores a quinientos cincuenta grados, las aleaciones a base de hierro son capaces de oxidarse, lo que provoca la formación de óxido de ferrum en su superficie. Este compuesto se caracteriza por una red cristalina, que carece de átomos de oxígeno, lo que provoca la aparición de escoria de tipo frágil.
Para producir acero resistente al calor, debe agregar elementos como aluminio, cromo y silicio a la aleación. Son estos compuestos los que permiten que otras redes se reproduzcan con oxígeno, que se distinguen por una estructura confiable y densa. La cantidad y composición de los aditivos se forma dependiendo del entorno en el que funcionará posteriormente este grado de acero resistente al calor.
La resistencia térmica máxima de las aleaciones es detectada por aquellos materiales que se produjeron a partir de la base de níquel. Marcado, que se refiere a tales aleaciones:
- 15X25T;
- 36Х18Н25С2;
- 15H6SYU;
- 08Х17Т.
La adición de cromo también contribuye al aumento de la resistencia al calor de las composiciones de acero, que pueden funcionar sin perder sus cualidades básicas incluso a -1150 ° С.
Aleación resistente al calor - lo que es
El grado de este acero es adecuado para la fabricación de productos que funcionarán en condiciones de alta temperatura y tendrán un efecto de fluencia . La fluencia o tendencia de la aleación a desacelerar la deformación se produce bajo la influencia de una carga constante y una temperatura constante.
La fluencia del metal es de dos tipos:
- Largo
- A corto plazo.
Dado que la resistencia al calor de la aleación y su grado depende del tipo de fluencia, se establece durante el estiramiento de los productos y el análisis basado en los resultados del comportamiento de la aleación. Llevar a cabo tales procedimientos en un horno de calentamiento a temperaturas dadas. Esto determina la resistencia a la fluencia y la destrucción del material cuando se expone a la temperatura y al intervalo de tiempo.
Grados de aceros resistentes al calor, su clasificación y descripción.
Las estructuras de tales aceros resistentes al calor se dividen en:
perlítico- martensítico-ferrítico;
- martensitico
- austenítico.
También hay una división de aleaciones de alta temperatura en austenítico-ferrítico (martensítico) y ferrítico.
Tales calidades de aleación martensítica se producen:
- 4Х9С2 y 3Х13Н7С2 (este grado de acero se utiliza principalmente en válvulas de motores de motor, donde la temperatura aumenta a 850–950 ° С);
- Х6СМ, Х5М, 1Х8ВФ, 1Х12H2ВМФ, Х5ВФ (esta aleación es adecuada para la producción de piezas y ensamblajes que deben trabajar durante 1000–10000 horas dentro de los límites de temperatura de 500 - 600 ° С);
- X5 (esta marca se utiliza para la producción de tuberías que funcionarán a una temperatura limitada a 650 ° C);
- 1H8VF (este tipo de aleaciones se utiliza en la fabricación de partes de turbinas de vapor que pueden funcionar durante 10.000 horas sin pérdidas a una temperatura que no excederá los 500 ° C).
Cuando se agrega cromo a las aleaciones perlíticas, se obtienen calidades de aleación martensítica. Para materiales perlíticos se incluyen aleaciones de alta temperatura con el marcado: X7CM, X10C2M, X9C2, X6C . Se endurecen a 950–1100 ° C, y luego a 8100 ° C producen temple de acero, lo que le permite crear estructuras sólidas con una estructura de sorbitol.
Las aleaciones ferríticas tienen una estructura de grano fino, que se obtienen después del tratamiento térmico y la cocción. En tales composiciones, como regla, el cromo está presente en un porcentaje de veinticinco a treinta y tres. Tal acero resistente al calor utilizado en la producción de intercambiadores de calor y equipos de pirólisis.
Las siguientes marcas de material se refieren a aleaciones ferríticas: 1Х12СЮ, Х28, Х17, Х18СЮ, 0Х17Т, Х25Т . Pero no pueden calentarse a más de ciento ochenta grados, de lo contrario, el material se volverá quebradizo debido a su estructura de grano grueso.
Los materiales martensíticos-ferríticos son excelentes para la producción de piezas de ingeniería, cuyo trabajo se llevará a cabo a una temperatura de seiscientos grados y durante mucho tiempo.
Las aleaciones termorresistentes más populares.
Las aleaciones austeníticas resistentes al calor se han convertido en los materiales más populares actualmente en este segmento de la fabricación de acero. Su estructura se crea con la ayuda del níquel, que forma parte, y las cualidades resistentes al calor están garantizadas por la presencia de cromo . Tales grados austeníticos son muy resistentes a la formación de incrustaciones a temperaturas que no superan los mil grados.
En la fabricación de esta aleación se utilizan dos tipos de sellador: intermetálico o carburo. Estos sellos proporcionan acero austenítico con propiedades especiales que tienen tanta demanda en diversas industrias modernas.
Las aleaciones más populares y actuales se dividen en dos grupos:
- Endurecimiento por dispersión (grados 12Н20Т3Р, 0Х14Н28В3Т3ЮР, 4Х14Н14В2М, 4Х12Н8Г8MFB - este acero es el material más adecuado para la fabricación de piezas de turbinas y válvulas de motor);
- homogéneo (grados 25Н20C2, 1Х14Н16Б, Х23Н18, Х25Н16Г7АР, Х18Н10T, 1Х14Н18В2Б, Х18Н12T - estas marcas se utilizan para producir tuberías y accesorios que funcionarán bajo cargas pesadas).
Debido a su aleación con una estructura estable, los aceros austeníticos-ferríticos exhiben una resistencia al calor bastante alta. Debido a su fragilidad, tales calidades no se pueden usar para la producción de piezas cargadas, pero estas aleaciones funcionan bien a temperaturas que alcanzan los 1150 ° C.
Metales refractarios y aleaciones.
Si la producción requiere detalles del entorno de trabajo estimado, que será de mil o incluso dos mil grados, entonces la aleación debe usar metales refractarios.
Los elementos que se utilizan y su punto de fusión son:
tungsteno (3410 ° C);- tantalio (3000 ° C);
- niobio (2415 ° C);
- vanadio (1900 ° C);
- circonio (1855 ° C);
- renio (3180 ° C);
- molibdeno (2600 ° C);
- hafnio (2000 ° C).
Estos metales se deforman cuando se calientan, porque la alta temperatura provoca su cambio a un estado frágil. Su estructura fibrosa se forma cuando se calienta al estado de recristalización de metales refractarios. La resistencia al calor aumenta debido a mezclas de aditivos especiales . Y contra la oxidación a temperaturas superiores a mil grados, estos materiales protegen los aditivos de titanio, tantalio y molibdeno.
Por lo tanto, mediante aleaciones de diferentes elementos, puede lograr las cualidades deseadas de materiales resistentes al calor que se pueden usar en una variedad de industrias para trabajar en diferentes ambientes de temperatura.