Представление продукции из жаростойкой стали
Жаростойкая сталь относится к стали с устойчивостью к высокотемпературному окислению и жаропрочностью. Устойчивость к высокотемпературному окислению является важным условием, обеспечивающим длительную работу заготовки при высокой температуре. Сталь в высокотемпературном воздухе и других окислительных средах, кислороде и химической реакции на поверхности стали образует различные слои оксида железа, оксидный слой очень рыхлый, теряет первоначальные характеристики стали, легко отваливается. Чтобы улучшить стойкость стали к высокотемпературному окислению, в сталь добавляют легирующие элементы, изменяющие структуру оксида. Распространенными легирующими элементами являются хром, кремний, алюминий и так далее. Они реагируют с кислородом, образуя на поверхности стали плотный и стабильный оксидный слой или пассивирующий слой Cr2O3, SiO2 или Al2O3, защищающий сталь от дальнейшего окисления. При добавлении большого количества хрома, кремния и алюминия устойчивость стали к высокотемпературному окислению хорошая, но если количество кремния и алюминия слишком велико, механические свойства и технологичность стали ухудшаются. Таким образом, жаростойкая сталь с хромом в качестве основного легирующего элемента, кремнием и алюминием в качестве вспомогательных элементов, короче говоря, стойкость стали к высокотемпературному окислению связана только с химическим составом.
Под жаропрочностью понимают способность стали выдерживать механические нагрузки при высоких температурах в течение длительного времени. Сталь под действием высокотемпературной механической нагрузки размягчается, то есть с повышением температуры прочность снижается. Второй — ползучесть, то есть под действием постоянного напряжения величина пластической деформации с увеличением времени увеличивается медленно, а пластическая деформация стали при высокой температуре обусловлена внутризеренным скольжением и зернограничным скольжением. Метод легирования обычно используется для повышения жаропрочности стали. Это также добавление в сталь легирующих элементов для улучшения силы связи между атомами и формирования благоприятной организации. Добавление хрома, молибдена, вольфрама, ванадия, титана и др. позволяет укрепить матрицу стали, повысить температуру рекристаллизации, а также образовать упрочненную фазу карбида или интерметаллического соединения, например Cr23C6, VC, TiC и др. Эти упрочняющие фазы стабильны при высоких температурах, не растворяются, не агрегируют и не разрастаются, сохраняют твердость. Никель добавляют главным образом для получения аустенита. По сравнению с ферритом атомы аустенита расположены близко, сила связи между атомами сильнее, диффузия атомов затруднена. Таким образом, высокотемпературная прочность аустенита лучше. Видно, что жаропрочность жаропрочной стали связана не только с химическим составом, но и с организацией.
