耐热钢的选用行业资料冶金工业行业资料冶金工业.pdf
《耐热钢的选用行业资料冶金工业行业资料冶金工业.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《耐热钢的选用行业资料冶金工业行业资料冶金工业.pdf(10页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、耐 热 钢 的 选 用 一 什么是耐热钢 耐热钢是指在高于 450条件下工作,并具有足够的强度、抗氧化、耐腐蚀性能和长期的组织稳定性的钢种。耐热钢从性能上分为热强钢和抗氧化钢(不起皮钢)。含 Ni 量很高的耐热钢称为高温合金。二 耐热钢的分类与适用范围:见附表一【附表一】耐热钢的分类与适用范围 钢 种 钢 号 使用温度 适 用 范 围 马氏 体 铬 钢 4Cr9Si2 800 不起皮钢,用于小负荷的耐热件。1Cr13 700 不起皮钢,用于小负荷的耐热构件,常用于电热元件的引出棒。减震性良好。铁 素 体 1Cr17 900 不起皮钢,900以下常用于无负荷的、不渗 C 的电热设备构件。1Cr2
2、5Ti 3Cr25Si3Ni 1Cr28 1100 1100 1150 不起皮钢,抗硫腐蚀性好,常用于小负荷的加热设备构件。奥 氏 体 铬 镍 钢 1Cr18Ni9Ti 900 在空气中有优良的抗腐蚀性,不耐盐酸、稀硫酸腐蚀和氯离子应力腐蚀,900用做负荷构件。1Cr14Ni14Mo2WNb 850 不起皮钢,热强钢,抗晶间腐蚀性能良好,用作负荷构件。1Cr23Ni13 1000 抗热疲劳性好,980下用做负荷构件 1Cr23Ni18 1050 不起皮热强钢,中等负荷适用于 850,小负荷用于 9001050。3Cr18Ni25Si2 1100 不起皮钢,热强钢,对含硫气氛敏感,用作负荷构件。
3、1Cr25Ni20Si2 1Cr25Ni20 1200 最常用的不起皮钢和热强钢。较高的Si 含量可阻止深层氧化。1Cr20Ni35 1200 不起皮钢和热强钢,有较高的综合性能,用作负荷构件。铬 镍 氮 4Cr22Ni4N 3Cr24Ni7SiNRe 3Cr30Ni11N 1000 不起皮钢和热强钢,用作负荷构件。1050 1100 铬 锰 氮 钢 45Cr20Ni5Mn5WMoN 3Cr18Mn12Si2N 3Cr22Mn4Ni4Si2N 2Cr20Mn9Ni2Si2N 900 常用的不起皮钢和热强钢,有较高的抗硫腐蚀性能和抗渗 C 性能,用于气氛保护热处理设备。950 1000 1050
4、 铁 锰 铝 6Mn18Al5Si2Ti 6Mn28Al7TiRe 6Mn28Al9TiRe 950 不起皮钢和热强钢,用于中小负荷耐热构件。1050 1050 三 常用耐热钢的化学成分与机械性能:见附表二;附表三【附表二】常用耐热钢的主要化学成分 钢 号 C Si Mn Cr Ni 其 它 4Cr9Si2 0.350.50 2.03.0 0.7 8.010.0 0.6 1Cr13 0.080.15 0.6 0.8 12.014.0 0.6 1Cr17 0.12 0.8 0.8 16.018.0 1Cr25Ti 0.12 1.0 0.8 24.027.0 Ti 0.500.8 3Cr2Si3N
5、i 0.35 2.53.5 0.7 23.027.0 0.71.3 1Cr28 0.15 1.0 0.8 27.030.0 1Cr18Ni9Ti 0.12 1.0 2.0 17.019.0 8.011.0 Ti 0.500.8 1Cr14Ni14Mo2WNb 0.090.15 0.55 0.51.0 13.015.0 13.015.0 Mo 1.72.0 W1.251.65 Nb0.71.2 1Cr23Ni13 0.20 0.10 2.0 22.025.0 12.015.0 1Cr23Ni18 0.20 0.10 2.0 22.025.0 17.020.0 3Cr18Ni25Si2 0.30.
6、4 1.52.5 1.5 17.020.0 23.026.0 1Cr25Ni20Si2 0.20 1.52.5 1.5 24.027.0 18.021.0 1Cr20Ni35 0.15 1.02.0 0.51.0 15.020.0 30.035.0 4Cr22Ni4N 0.350.45 1.22.0 1.0 21.024.0 3.55.0 N 0.23 0.30 3Cr24Ni7SiNRe 0.270.37 1.32.0 1.0 23.026.0 7.08.7 N 0.20 0.30 Re0.20 0.30 3Cr30Ni11N 0.300.40 0.8 5 0.6 29.032.0 9.01
7、3.0 N 0.20 0.30 45Cr20Ni5Mn5WMoN 0.400.50 1.22.0 4.55.5 19.021.5 4.55.5 W 0.71.1 Mo 0.71.1 3Cr18Mn12Si2N 0.220.30 1.42.2 10.512.5 17.019.0 N 0.22 0.30 3Cr22Mn4Ni4Si2N 0.300.40 1.52.0 3.55.5 20.023.0 3.55.5 N 0.22 0.28 2Cr20Mn9Ni2Si2N 0.170.26 1.82.7 8.511.0 18.021.0 2.03.0 N 0.20 0.30 6Mn18Al5Si2N 0
8、.60.7 1.82.5 18.020.0 Al 4.55.5 Ti 0.150.35 6Mn28Al7TiRe 0.550.75 0.81.5 27.530.0 Al 16.018.0 Re0.1、Ti0.1 6Mn28Al9TiRe 0.550.75 0.81.5 27.530.0 Al 18.020.0 Re0.1、Ti0.1 四 更高使用温度的钢种 KanthalAPM:高温耐蚀合金:KF62 。高温耐蚀合金:KY10 1.最高使用温度:1300 1.最高使用温度:1260 最高使用温度:1360 2 成分:Cr22Al46 2成分:Ni-Cr-Fe基和金+Ti,Zr,Y 1300 长
9、期抗氧化;1360 短期抗氧化 3蠕变强度:3应用特点;Fe-Ni-Cr-Al-Re 合金 10000h;1300:0.4MPa 优良的高温氧化腐蚀抗力,适用于高温低氧分压环境和含 S,C热腐 4表面负荷:优良的硫化,氯化,碳化抗力 蚀环境的受力构件。1200:22Kw/m2 较高的高温强度与蠕变断裂强度 用于耐高温氧化的钢管 程与方法情感态度与价值观了解打点计时器电火花计时器的基本结构理解其基本工作原理经历使用打点计时器的过程能正确熟练的使用打点计时器会根据纸带上的点迹计算物体运动的平均速度理解用平均速度表示瞬时速度所采用的理问题的方法领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法培养学生的
10、交与合作精神有将自己的见解与他人交的愿望并养成尊重他人的习惯二教学重点打点计时器的使用由纸带计算物体运动的瞬时速度画物体的速度时间图象答上节课的思考题提出方案确定在一定时间内物体运动的位移用公式计算平均速度计算时间较短间隔的平均速度当做此间隔间某点的瞬时速度实验中我们是利用打点计时器来测定速度的新课讲授打点计时器的认识先让学生阅读教材【附表三】常用耐热钢的室温力学性能 钢 号 抗拉强度 b/MPa 屈服点 S/MPa 伸长率 S()断面收缩率()冲击韧性 K/J2 4Cr9Si2 900 600 19 50 -1 Cr13 600 420 20 60 90 1 Cr17 400 250 20
11、50 -1 Cr25Ti 450 300 20 45 -1 Cr18Ni9Ti 550 200 40 55-1Cr14Ni14Mo2WNb 400 200 18 35 40 1Cr23Ni13 550 250 35 50 -1Cr23Ni18 550 250 35 50 -3Cr18Ni25Si2 650 350 25 40 -1Cr25Ni20Si2 600 300 25 50 -4Cr22Ni4N 1000 -10 19 40 3Cr18Mn12Si2N 70 40 35 45 -2Cr20Mn9Ni2Si2N 65 40 35 45 -6Mn28Al9TiRe 45 -4【附表四】常用耐
12、热钢的抗氧化性能 钢 号 氧化增重(失重)速度/g(m2h)1 800 900 1000 1100 1200 1Cr13(0.45)(2.0)(4.2)1Cr17(0.2)(0.4)(2.0)1Cr25Ti (0.85)1Cr28 (0.12)(0.2)(1.15)1Cr23Ni18 (0.28)(0.48)(1.65)3Cr18Ni25Si2 0.126 0.835 1.125 4 Cr25Ni20 0.092 0.336 0.999 4 Cr22Ni4N 0.15 0.25 3Cr24Ni7SiNRe 0.151 0.692 0.931 3Cr30Ni11N 0.132 0.451 1.0
13、85 850 45Cr20Ni5Mn5WmoN 0.018 0.125 1.860 3Cr18Mn12Si2N 0.181 0.238 2.218 3Cr22Mn4Ni4Si2N 0.018 0.032 0.229 注:氧化增重是质量指标;()为失重速度;五。耐热钢的应用性能 耐热钢的高温腐蚀 耐热钢在高温下使用,根据使用温度的高低,环境因素的不同,不同的钢种会受到不同性质、不同程度的腐蚀主要包括:1 高温氧化(狭义)程与方法情感态度与价值观了解打点计时器电火花计时器的基本结构理解其基本工作原理经历使用打点计时器的过程能正确熟练的使用打点计时器会根据纸带上的点迹计算物体运动的平均速度理解用平均
14、速度表示瞬时速度所采用的理问题的方法领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法培养学生的交与合作精神有将自己的见解与他人交的愿望并养成尊重他人的习惯二教学重点打点计时器的使用由纸带计算物体运动的瞬时速度画物体的速度时间图象答上节课的思考题提出方案确定在一定时间内物体运动的位移用公式计算平均速度计算时间较短间隔的平均速度当做此间隔间某点的瞬时速度实验中我们是利用打点计时器来测定速度的新课讲授打点计时器的认识先让学生阅读教材耐热钢的狭义高温氧化是指耐热钢在高温下与氧气反应生成金属氧化物的过程。氧气可以是纯氧,或是含氧的干燥空气。这是最基本、最基础的耐热钢腐蚀现象。其氧化的程度以氧化增重量表示:
15、gcm2h1。该数值愈小,耐热钢的抗氧化性能愈强。水蒸气加速高温氧化过程;外加载荷加速高温氧化过程。常用耐热钢的抗氧化性能比较见附表四。2 高温碳化 高温碳化是指耐热钢在高温下含 C 及其化合物的还原气氛中与其反应生成碳化物的过程。增重愈小,耐热钢的抗增碳性能力愈强。能力的大小取决于耐热钢表面产生的保护性氧化膜的致密性与稳定性。3 高温硫化 高温硫化是指耐热钢在高温下的氧化性或还原性含硫介质中与其反应生成硫化物的过程。耐热钢在含硫介质中经受氧化、还原、和抵抗硫腐蚀三重作用。腐蚀能力以腐蚀速率mmcm2h1表示。4 高温氮化 高温氮化是指耐热钢在高温下的氮气或含氮介质中与其反应生成氮化物的过程。
16、耐热钢抵抗高温氮化腐蚀的能力大小取决于钢中元素与氮的亲和力。5 高温卤化 耐热钢在卤族(氟、氯、溴、碘)元素介质中会产生强烈的腐蚀(点状腐蚀)称为高温卤化。其中氯尤其严重,合金中的 Cr、Ni、Al、Fe与氯都有很强的亲和力,在低温潮湿环境下形成挥发性很强的化合物。因此,耐热钢在卤族元素介质中使用温度通常不超过 500。6混合气体氧化 在多种元素或化合物的混合介质中,耐热钢会产生两种以上的氧化,如硫化氧化;硫化碳化等。这是实际应用中最通常的情况。7氢腐蚀 在高温高压的氢气中,氢原子渗入耐热钢中与碳化物发生反应,产生甲烷气体致使钢表面发生气泡或开裂,并且表面脱碳。这种腐蚀称为氢腐蚀。耐热钢焊接时
17、,焊缝中的氢气排不出来,也造成焊缝的腐蚀。以上所有的腐蚀现象都是从耐热钢表面的保护性氧化膜遭到破坏开始。钢中主要元素的作用及其含量的不同,致使不同的耐热钢具有不同的抗腐蚀能力。程与方法情感态度与价值观了解打点计时器电火花计时器的基本结构理解其基本工作原理经历使用打点计时器的过程能正确熟练的使用打点计时器会根据纸带上的点迹计算物体运动的平均速度理解用平均速度表示瞬时速度所采用的理问题的方法领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法培养学生的交与合作精神有将自己的见解与他人交的愿望并养成尊重他人的习惯二教学重点打点计时器的使用由纸带计算物体运动的瞬时速度画物体的速度时间图象答上节课的思考题提出
18、方案确定在一定时间内物体运动的位移用公式计算平均速度计算时间较短间隔的平均速度当做此间隔间某点的瞬时速度实验中我们是利用打点计时器来测定速度的新课讲授打点计时器的认识先让学生阅读教材 耐热钢中主要元素对耐热钢性能的影响 1C:碳的作用是双重的。碳是不可缺的稳定奥氏体的元素。碳含量的提高可增强钢的强度与硬度。但碳与铁、铬的亲和力很强,形成有害的碳化铁、碳化铬。降低碳的含量可提高钢的可焊性与冷变形能力。由于对耐热钢主要应用其抗高温氧化能力,故较低的含 C 量是有利的。一般的含 C 量应在0.10.2之间。2Cr:铬是耐热钢中抗高温腐蚀的起决定作用的主要元素。其原因之一是铬使铁基固溶体的电极电位提高
19、;吸收铁的电子使其钝化。其原因之二是在钢的表面形成有利的氧化膜 Cr2O3;连续的致密的氧化膜可有效的阻止离子通过膜的扩散减缓氧化速度。合金中的 Cr 含量应达到 1520以上。高含铬不锈钢有较强的抗氢腐蚀能力。3Ni:镍是耐热钢中与铬形成奥氏体的重要合金化元素,使高铬钢的组织发生变化。提高钢的热强性与耐腐蚀性。其本身也是优良的耐腐蚀材料。4Al:铝在耐热钢的热处理中固溶强化作用大。由于与氧的亲和作用强,高温下形成保护性氧化膜 Al2O3,可有效的阻止离子通过膜的扩散减缓氧化速度。在渗氮钢中形成坚硬耐蚀的渗氮层。含量多在 35之间。过高的含量对钢的力学性能不利。为提高耐热钢的抗高温腐蚀能力,可
20、在表面渗铝,但最多只能镕入7的铝。5Si:硅在高温氧化生成 SiO2,分布在保护性氧化膜与基体金属之间。组织氧进一步渗入,降低合金的氧化速度,提高耐热钢的耐蚀性。适量的 Si调整钢的机械性能,提高弹性极限,其含量不超过 2。过量的 Si反而提高氧化增重,且影响钢的可焊性能与冷作性能。6.Ti:钛在耐热钢中可提高抗氧化性与蠕变强度、持久强度。有明显的防止和减轻晶间腐蚀、应力腐蚀的作用。7Mo:钼在耐热钢中含量为 0.5时,能降低或抑制其它元素导致的回火脆性。在较高回火温度下,能提高钢的热强性和蠕变强度。含量为 23钼的耐热钢能抵抗有机酸及还原性介质的腐蚀。钼是贝氏体高强钢的重要元素之一。8Mn:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 耐热钢 选用 行业 资料 冶金工业
限制150内