Hittebestendige stalen gietstukken zijn onderdelen gegoten uit hittebestendig gelegeerd staal als grondstof. Onder hoge temperatuuromstandigheden wordt staal met oxidatieweerstand, voldoende hoge temperatuursterkte en goede hittebestendigheid hittebestendig staal genoemd. Hittebestendig staal kan op basis van zijn eigenschappen in twee soorten worden verdeeld: oxidatiebestendig staal en hittebestendig staal. Anti-oxidatiestaal wordt ook wel ongehuid staal genoemd. Heetsterktestaal verwijst naar staal met een goede oxidatieweerstand bij hoge temperaturen en een hoge sterkte bij hoge temperaturen. In het geval van dezelfde chemische samenstelling heeft de gegoten toestand een hogere thermische sterkte dan de gewalste toestand. Gegoten hittebestendige stalen onderdelen nemen een groot deel in op het gebied van hittebestendig staal.
Sommige hooggelegeerde hittebestendige staalsoorten zijn moeilijk te verwerken en te vervormen. De productie van gietstukken is niet alleen kosteneffectiever dan gewalste producten, maar ook gietstukken hebben een hogere duurzaamheid. Daarom neemt hittebestendig gietstaal een aanzienlijk deel van het hittebestendige staal in beslag. Naast zandgieten kunnen ook precisiegiettechnieken worden gebruikt om producten met gladde oppervlakken en nauwkeurige afmetingen te verkrijgen. Centrifugaalgieten wordt vaak gebruikt voor hogetemperatuurovenbuizen voor het kraken van synthetische ammoniak en ethyleen
Volgens de metallografische structuur in de genormaliseerde toestand kan hittebestendig gietstaal worden onderverdeeld in vier categorieën: perliet hittebestendig staal, martensitisch hittebestendig staal, ferritisch hittebestendig staal en austenitisch hittebestendig staal.
1. Perlitisch hittebestendig gietstaal
De legeringselementen van hittebestendig perlietgietstaal zijn voornamelijk chroom en molybdeen, en de totale hoeveelheid bedraagt over het algemeen niet meer dan 5%. Naast perliet en ferriet heeft de structuur ook bainiet. Dit soort staal heeft een goede sterkte bij hoge temperaturen en procesprestaties bij 500-600 ℃. Ze worden veel gebruikt om hittebestendige onderdelen onder 600 ℃ te maken, zoals stalen ketelbuizen, stoomturbinewaaiers, rotoren, bevestigingsmiddelen, hogedrukvaten, pijpleidingen, enz. Typische kwaliteiten zijn: 16Mo, 15CrMo, 12Cr1MoV, 12Cr2MoWVTiB, 10Cr2Mo1 , 25Cr2Mo1V, 20Cr3MoWV, enz.
De warmtebehandeling van perliet hittebestendige stalen gietstukken wordt voornamelijk genormaliseerd of afgeschrikt en getemperd om een stabiele structuur, goede uitgebreide mechanische eigenschappen en vereiste sterkte onder hoge temperatuuromstandigheden te verkrijgen.
2. Martensitisch hittebestendig gietstaal
Het chroomgehalte van martensitisch hittebestendig gietstaal bedraagt doorgaans 7-13%. Het heeft een hogere sterkte bij hoge temperaturen, oxidatieweerstand en weerstand tegen waterdampcorrosie onder 650 ℃, maar de lasbaarheid is slecht. 1Cr13, 2Cr13 met ongeveer 12% chroom, en staalsoorten die op deze basis zijn ontwikkeld, zoals 1Cr11MoV, 1Cr12WMoV, 2Cr12WMoNbVB en andere legeringen, worden gewoonlijk gebruikt om stoomturbinebladen, schijven, assen, bevestigingsmiddelen, enz. te maken. Bovendien worden 4Cr9Si2, 4Cr10Si2Mo, enz. gebruikt bij de vervaardiging van uitlaatgassen kleppen voor verbrandingsmotoren zijn ook martensitische hittebestendige staalsoorten.
Het gebruikelijke warmtebehandelingsproces voor gietstukken van martensitisch hittebestendig staal is normaliseren + temperen.
3. Ferritisch hittebestendig gietstaal
Ferritisch hittebestendig gietstaal bevat meer chroom, aluminium, silicium en andere elementen en vormt een eenfasige ferrietstructuur, die een goede oxidatieweerstand en gascorrosieweerstand bij hoge temperaturen heeft, maar hun hoge temperatuursterkte is laag, bij kamertemperatuur. De broosheid is groter en de lasbaarheid is slecht. Zoals 1Cr13SiAl, 1Cr25Si2, enz. Ferritisch hittebestendig gietstaal wordt over het algemeen gebruikt om onderdelen te maken die een lage belasting dragen en oxidatieweerstand bij hoge temperaturen vereisen.
De warmtebehandeling van ferritische hittebestendige stalen gietstukken omvat over het algemeen gloeien om spanning te verlichten, en vervolgens snelle afkoeling (om snel door de brosse zone van 400-500 ℃ te gaan).
4. Austenitisch hittebestendig gietstaal
Austenitisch hittebestendig gietstaal bevat meer austenietvormende elementen zoals nikkel, mangaan, stikstof, enz., Bij temperaturen boven 600 ° C heeft het een goede sterkte bij hoge temperaturen en structurele stabiliteit, en goede lasprestaties. Meestal gebruikt als hittebestendig materiaal dat werkt boven 600°C. Typische kwaliteiten zijn 1Cr18Ni9Ti (321), 1Cr23Ni13 (309), 0Cr25Ni20 (310S), 1Cr25Ni20Si2 (314), 2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4Cr14Ni14W2Mo, enz.
Austenitisch anti-oxidatiestaal kan worden behandeld met een warmtebehandeling bij hoge temperatuur om goede koude vervorming te verkrijgen. Austenitisch heetsterktestaal wordt eerst behandeld met een oplossingsbehandeling bij hoge temperatuur, en vervolgens wordt een verouderingsbehandeling uitgevoerd bij 60-100 ℃ hoger dan de gebruikstemperatuur om de structuur te stabiliseren en de tweede fase neer te slaan om de matrix te versterken.
Gebruik van hittebestendige stalen gietstukken
Hittebestendig staal wordt vaak gebruikt voor de vervaardiging van onderdelen en componenten die bij hoge temperaturen werken in industriële sectoren zoals ketels, stoomturbines, elektrische machines, industriële ovens en de luchtvaart- en petrochemische industrie. Naast sterkte bij hoge temperaturen en oxidatie- en corrosieweerstand bij hoge temperaturen, vereisen deze onderdelen ook voldoende taaiheid, goede verwerkbaarheid en lasbaarheid, en een zekere mate van structurele stabiliteit volgens verschillende toepassingen.
Enkele soorten hittebestendig gelegeerd staal en hun toepassingen | |
| Staalkwaliteit | Werkbare temperatuur en toepassingen |
| 00Cr12 | Anti-oxidatietemperatuur 600 ~ 700 ℃, gebruikt als kleplichaam op hoge temperatuur, hoge druk, brander |
| 0Cr13Al | Toepasselijk temperatuurbereik 700 ~ 800 ℃, gasturbinecompressorblad |
| 1Cr17 | Anti-oxidatie bij temperaturen onder 900℃, gebruikt als onderdelen en sproeiers voor hoge temperaturen voor ovens |
| 1Cr12 | Oxidatieweerstand en hoge sterkte bij hoge temperaturen in het temperatuurbereik van 600 ~ 700 ℃ en gebruikt voor hoge temperatuurdelen van stoomturbinebladen, sproeiers en ketelbranderkleppen. |
| 1Cr13 | De oxidatieweerstandstemperatuur is 700 ~ 800 ℃ en het gebruik ervan is hetzelfde als dat van 1Cr12-staal |
| 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti | Anti-oxidatietemperatuur lager dan 870 ℃, kan worden gebruikt als verwarmingsoppervlaktepijp voor ketels, verwarmingsovenonderdelen, warmtewisselaar, moffeloven, converter, mondstuk |
| 0Cr18Ni10Ti, 0Cr18Ni11Nb | Het is bestand tegen corrosie en oxidatie bij hoge temperaturen in het temperatuurbereik van 400 ~ 900 ℃ en kan worden gebruikt voor buisfittingen waarvan de werktemperatuur lager is dan 850 ℃ |
| 0Cr23Ni13 | Anti-oxidatietemperatuur tot 980 ℃, gebruikt voor branderbuis, stoomturbineblad, verwarmingsovenlichaam, methaanomzettingsapparaat, scheidingsapparaat op hoge temperatuur |
| 0Cr25Ni20 | Anti-oxidatietemperatuur tot 1035 ℃, gebruikt voor het verwarmen van ovenonderdelen; onderdelen van gastransmissiesystemen met een werktemperatuur lager dan 950 ℃ |
| 0Cr17Ni12Mo2, 0Cr19Ni13Mo2 | De anti-oxidatietemperatuur is niet lager dan 870 ℃, de werktemperatuur is 600 ~ 750 ℃, de warmtewisselaarbuizen en ovenfittingen voor de chemische industrie en olieraffinage. |
| 0Cr17Ni7Al | Dragende onderdelen op hoge temperatuur met een werktemperatuur onder 550 ℃ |
Posttijd: 10 september 2021