文档介绍：耐热钢性能和耐腐蚀指标在高温下含有较高强度和良好化学稳定性合金钢。它包含抗氧化钢(或称高温不起皮钢)和热强钢两类。抗氧化钢通常要求很好化学稳定性,但承受载荷较低。热强钢则要求较高高温强度和对应抗氧化性。耐热钢常见于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外,依据用途不一样还要求有足够韧性、良好可加工性和焊接性,和一定组织稳定性。另外,还发展出部分新低铬镍抗氧化钢种。耐热钢基础信息介绍耐热钢(heat-resistingsteels) 在高温条件下,含有抗氧化性和足够高温强度和良好耐热性能钢称作耐热钢。类别耐热钢按其性能可分为抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下含有良好抗氧化性能并含有较高高温强度钢。耐热钢按其正火组织可分为奥氏体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢及珠光体耐热钢等。用途耐热钢常见于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外,依据用途不一样还要求有足够韧性、良好可加工性和焊接性,和一定组织稳定性。中国自1952年开始生产耐热钢。以后研制出部分新型低合金热强钢,从而使珠光体热强钢工作温度提升到600~620℃;另外,还发展出部分新低铬镍抗氧化钢种。耐热钢和不锈耐酸钢在使用范围上互有交叉,部分不锈钢兼具耐热钢特征,既可用作为不锈耐酸钢,也可作为耐热钢使用。合金元素作用铬、铝、硅这些铁素体形成元素,在高温下能促进金属表面生成致密氧化膜,预防继续氧化,是提升钢抗氧化性和抗高温气体腐蚀关键元素。但铝和硅含量过高会使室温塑性和热塑性严重恶化。铬能显著提升低合金钢再结晶温度,含量为2%时,强化效果最好。镍、锰能够形成和稳定奥氏体。镍能提升奥氏体钢高温强度和改善抗渗碳性。锰即使能够代镍形成奥氏体,但损害了耐热钢抗氧化性。钒、钛、铌是强碳化物形成元素,能形成细小弥散碳化物,提升钢高温强度。钛、铌和碳结合还可预防奥氏体钢在高温下或焊后产生晶间腐蚀。碳、氮可扩大和稳定奥氏体,从而提升耐热钢高温强度。钢中含铬、锰较多时,可显著提升氮溶解度,并可利用氮合金化以替换价格较贵镍。硼、稀土均为耐热钢中微量元素。硼溶入固溶体中使晶体点阵发生畸变,晶界上硼又能阻止元素扩散和晶界迁移,从而提升钢高温强度;稀土元素能显著提升钢抗氧化性,改善热塑性。耐热钢分类珠光体钢合金元素以铬、钼为主,总量通常不超出5%。其组织除珠光体、铁素体外,还有贝氏体。这类钢在500~600℃有良好高温强度及工艺性能,价格较低,广泛用于制作600℃以下耐热部件。如锅炉钢管、汽轮机叶轮、转子、紧固件及高压容器、管道等。经典钢种有:16Mo,15CrMo,12Cr1MoV,12Cr2MoWVTiB,10Cr2Mo1,25Cr2Mo1V,20Cr3MoWV等。马氏体钢含铬量通常为7~13%,在650℃以下有较高高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀能力,但焊接性较差。含铬12%左右1Cr13、2Cr13,和在此基础上发展出来钢号如1Cr11MoV,1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB等,通常见来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。另外,作为制造内燃机排气阀用4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo等也属于马氏体耐热钢。铁素体钢含有较多铬、铝、硅等元素,形成单相铁素体组织,有良好抗氧化性和耐高温气体腐蚀能力,但高温强度较低,室温脆性较大,焊接性较差。如1Cr13SiAl,1Cr25Si2等。通常见于制作承受载荷较低而要求有高温抗氧化性部件。奥氏体钢含有较多镍、锰、氮等奥氏体形成元素,在600℃以上时,有很好高温强度和组织稳定性,焊接性能良好。通常见作在600℃以上工作热强材料。经典钢种有1Cr18Ni9Ti,1Cr23Ni13,1Cr25Ni20Si2,2Cr20Mn9Ni2Si2N,4Cr14Ni14W2Mo等。耐热钢生产工艺冶炼耐热钢通常在电弧炉或感应炉中熔炼。质量要求高往往采取真空精炼和炉外精炼工艺。铸造一些高合金耐热钢难以加工变形,生产铸件不仅比轧材合算,而且铸件还有较高持久强度。所以在耐热钢中耐热铸钢占有相当大百分比。铸造方法除采取砂型铸造外,还可用精密铸造工艺以取得表面光滑、尺寸正确产品。对合成氨和乙烯裂解用高温炉管往往采取离心铸造方法。热处理珠光体热强钢通常经正火或调质后使用;马氏体耐热钢用调质处理,以稳定组织,得到良好综合力学性能和高温强度。铁素体钢不能经过热处理强化。为消除因冷塑性变形加工和焊接所造成内应力,可在650~830℃进行退火处理,退火后快速冷却,方便快速地经过475℃脆性温度范围。奥氏体抗氧化钢大多采取高温固溶热处理,以取得良好冷变形性。奥氏体热强钢则先用高温固溶处理,然后在高