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幾種常見的耐熱鋼鑄件

編輯:寧國東方碾磨材料股份有限公司時間:2022-04-22

耐熱鋼鑄件是指在高溫下工作的鋼材。耐熱鋼鑄件的發展與電站、鍋爐、燃氣輪機、內燃機、航空發動機等各工業部門的技術進步密切相關。由于各類機器、裝置使用的溫度和所承受的應力不同,以及所處環境各異,因此所采用的鋼材種類也各不相同。


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這里所談的溫度是個相對的概念。早先在鍋爐和加熱爐中使用的材料是低碳鋼,使用的溫度一般在200℃左右,壓力僅為0.8MPa。直到現在使用的鍋爐用低碳鋼,如20g,使用溫度也不超過450℃,工作壓力不超過6MPa。隨著各類動力裝置的使用溫度不斷提高,工作壓力迅速增加,現代耐熱鋼的使用溫度已高達700℃,使用的環境也變得更加復雜與苛刻?,F在,耐熱鋼鑄件的使用溫度范圍為200~1300℃,工作壓力為幾兆帕到幾十兆帕,工作環境從單純的氧化氣氛,發展到硫化氣氛、混合氣氛以及熔鹽和液金屬等更復雜的環境。


為了適應各種工作條件不斷發展的要求,耐熱鋼鑄件也在不斷地發展。從早期的低碳鋼、低合金鋼,到成分復雜的、多元合金化的高合金耐熱鋼。下面來給大家介紹一些常見的耐熱鋼鑄件類型。


1、閥門鋼鑄件

閥門鋼鑄件是耐熱鋼鑄件的一個重要分支,該種鋼的代表:21Cr-9Mn-4Ni-N鋼(21-4N),與21Cr-12NiN、14Cr-14Ni2W-Mox相比,性能優越較經濟,在汽油機排氣閥門上迅速得到廣泛應用。在21-4N鋼基礎上添加硫改善切削性能形成了21-4NS。添加鈮、鉬、鎢和釩,提高了高溫強度、疲勞強度和耐磨性,開發了21-4WNbN,X60CrMnMoVNbN2110鋼。


2、馬氏體型熱強鋼鑄件

該種鋼的代表:Cr12型馬氏體熱強鋼,有優良的綜合力學性能、較好的熱強性、耐蝕性及振動衰減性,廣泛用于制造汽輪機葉片而形成獨特的葉片鋼系列,并廣泛用作氣缸密封環、高溫螺栓、轉子和鍋爐過熱器、在熱器管、燃氣輪機渦輪盤、葉片、壓縮機及航空發動機壓氣機葉片、輪盤、水輪機葉片及宇航導彈部件等。Cr12型耐熱鋼的開發與應用已有60多年歷史,至少已有300余種牌號。但其成分的差別不大,都是以Cr12鋼為基礎在添加鎢、鉬、釩、鎳、鈮、硼、氮、鈦、鈷等元素含量上做些變化。

3、珠光體型低合金熱強鋼鑄件

該種鋼的代表:12Cr1MoV此種鋼組織穩定性較好,當溫度高達580℃時仍具有良好的熱強性。


4、沉淀硬化型耐熱鋼鑄件

沉淀硬化型耐熱鋼按其組織可分成馬氏體沉淀硬化耐熱鋼(如0Cr17Ni4Cu4Nb)、(半奧氏體-馬氏體過濾型)沉淀硬化耐熱鋼(如0Cr17Ni7Al和0Cr15Ni7Mo2Al)和奧氏體沉淀硬化耐熱鋼(如0Cr15Ni25Ti2MoVB)等。


5、奧氏體型耐熱鋼鑄件

該種鋼的代表:18Cr-8Ni、25Cr-20Ni及Cr-Mn-N、Fe-Mn-Al等鋼。這類鋼在高溫下具有較高的熱強性,及優異的抗氧化性。一般制作用于600℃以上承受較高應力的部件,其抗氧化性溫度可達850~1250℃。這類鋼基本上是和不銹鋼同時發展起來的,有些鋼同時就是優異的奧氏體型不銹鋼。  

在奧氏體型鋼方面,除仿制和生產了大量國外耐熱鋼牌號外,多年來還開發了Cr-Mn-N、Cr-Mn-Ni-N、Cr-Ni-N及Fe-Al-Mn和Cr-Mn-Al-Si系耐熱鋼。Cr18Mn12Si2N、Cr20Mn9Ni2Si2N及3Cr24Ni7SiNRe列入標準推廣應用。

鑄造耐熱鋼鑄件在耐熱鋼領域中占有相當大的比重。20世紀70~80年代以來,由于石油化學工業的飛速發展,在大型合成氨及乙烯裝置中采用了大量的高合金耐熱鋼鑄件,其使用溫度可達1150℃,開發了一系列Fe-Cr-Ni基耐熱鋼鑄件及耐熱合金鑄件。如4Cr25Ni35Co15W、4Cr25Ni35WNb、5Cr28Ni48W5等。

6、鐵素體型耐熱鋼鑄件
在室溫和使用溫度條件下這類鋼的組織為鐵素體。這類鋼鉻含量高于12%,不含鎳,只含有少量的硅、鈦、鉬、鈹等元素。

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