文档介绍：2017 年2月12日星期日 1工程材料A 第六章耐热钢和高温合金机电工程学院 2017 年2月12日星期日 2 第六章耐热钢和高温合金§ 钢的热稳定性和热稳定性钢§ 金属的热强性§ α-Fe 基热强钢§ γ-Fe 基热强钢 2017 年2月12日星期日 3 § 钢的热稳定性和热稳定性钢第六章耐热钢和高温合金耐热钢: 高温下具有高的热化学稳定性(抗腐蚀和耐腐蚀性能)和热强性的特殊钢。种类: 1、热稳定钢高温下抗氧化或抗高温介质腐蚀而不破坏的钢种。 2、热强钢高温下具有一定抗氧化能力并具有足够强度而不产生大量变形或断裂的钢种。失效形式: 高温下强度不足、表面氧化腐蚀 2017 年2月12日星期日 4 § 钢的热稳定性和热稳定性钢服役条件: 高温下工作(影响化学稳定性、降强度) 性能要求: 1、抗蠕变、抗热松弛和热疲劳性能及抗氧化能力 2、介质中抗腐蚀能力和足够韧性 3、良好加工性能和焊接性 4、合理的组织稳定性用途: 制造工业加热炉、热工动力机械(如内燃机)、石油及化工机械与设备等。第六章耐热钢和高温合金§ 钢的热稳定性和热稳定性钢 2017 年2月12日星期日 5 一、钢的抗氧化性能及其提高途径失效: 高温下强度不足、表面氧化腐蚀要求: 较好的热稳定性热稳定性: 钢在高温下抗氧化和高温介质腐蚀的能力; 指标: g/m 、面积上的氧化后质量增加或减少的数值表示。第六章耐热钢和高温合金§ 钢的热稳定性和热稳定性钢 2017 年2月12日星期日 6 氧化机理: 第六章耐热钢和高温合金§ 钢的热稳定性和热稳定性钢。2017 年2月12日星期日 7 铁氧化物: FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4(致密) 第六章耐热钢和高温合金§ 钢的热稳定性和热稳定性钢 FeO 氧化物: Fe缺位固溶体, Fe离子通过FeO 层易扩散,即易氧化抗氧化措施: 防止 FeO 形成; 提高其形成温度; 加入合金元素 Cr、Al、Si形成其致密牢固氧化物,防止 Fe、O原子扩散 Al、Si加入有副作用,降强度增脆性 2017 年2月12日星期日 8 ①在钢表面生成致密稳定连续而牢固的 Cr 2O 3、Al 2O 3、 SiO 2氧化膜,但 Al、Si明显增加钢的脆性,常与 Cr一起加入;当 Cr达5%时,工作温度达 600 ~650 ℃,达 28% 时,工作温度可达 1100 ℃。②微量稀土(RE) 元素如钇(Y)、镧(La) 等,能防止高温晶界的优先氧化,明显改善耐热钢的抗氧化性。③金属表面渗 Cr、Al、Si也有效提高钢抗氧化性。§ 钢的热稳定性和热稳定性钢§5 特殊性能钢 2017 年2月12日星期日 9 二、热稳定钢(抗氧化钢,不起皮钢) 种类: F型热稳定钢、 A型热稳定钢 F 型热稳定性钢: Cr13 、Cr18 、Cr25 型 A 型热稳定性钢: A型不锈钢加 Si、Al 而得性能: 后者较前者更好的工艺性能和热强性第六章耐热钢和高温合金§ 钢的热稳定性和热稳定性钢 2017 年2月12日星期日 10 牌号典型钢种应用热处理工艺? 第六章耐热钢和高温合金§ 钢的热稳定性和热稳定性钢