耐熱鋼是指在高溫下工作的鋼材。耐熱鋼鑄件的發(fā)展與電站、鍋爐、燃氣輪機、內(nèi)燃機、航空發(fā)動機等各工業(yè)部門的技術(shù)進步密切相關(guān)。
由于各類機器、裝置使用的溫度和所承受的應(yīng)力不同,以及所處環(huán)境各異,因此所采用的鋼材種類也各不相同?,F(xiàn)在,耐熱鋼鑄件的使用溫度范圍為1000℃-1300℃,工作壓力為幾兆帕到幾十兆帕,工作環(huán)境從單純的氧化氣氛,發(fā)展到硫化氣氛、混合氣氛以及熔鹽和液金屬等更復雜的環(huán)境。
耐熱、耐磨ZG4Cr26Ni4Mn3NRe鑄鋼板的基本性能
1、耐熱鋼鑄件的耐高溫腐蝕性能
耐熱鋼經(jīng)常處于高溫復雜的腐蝕性環(huán)境中工作。耐高溫腐蝕是耐熱鋼的一項很重要的性能要求。高溫腐蝕是材料在高溫下與各類氣體環(huán)境發(fā)生的反應(yīng)。主要的高溫氣體腐蝕形式有:高溫氧化、硫化、氮化、碳化等形態(tài)。另外還有高溫熔鹽服飾、高溫液態(tài)金屬腐蝕等。
2、抗高溫氧化
金屬和氧的親和力大時,且氧在晶鉻內(nèi)溶解度達到飽和時,就在金屬表面上形成氮化物。一旦形成了氧化膜,氧化過程的繼續(xù)進行將取決于兩個因素:(a)界面反應(yīng)速度,包括金屬/氧化物界面及氧化物了氣體兩個界面上的反應(yīng)速度;(b)參加反應(yīng)的物質(zhì)通過氧化膜的擴散速度。在一般情況下,當金屬的表面與氧起始反應(yīng)生產(chǎn)極薄的氧化膜時,界面反應(yīng)起主導作用,即界面反應(yīng)是氧化膜生成的控制因素。但隨著氧化膜的生長增后,擴過程將逐漸起看越來越重要的作用,成為繼續(xù)氧化的控制因素。金屬表面形成的氧化膜一般是固態(tài),但是根據(jù)氧化膜的性質(zhì)不同,在較高溫度下,有些金屬的氧化物是液態(tài),有的還是氣態(tài)的。在耐熱鋼中加入鉻、鋁、硅和稀土元素等,與氧形成一層完整致密具有保護性的氧化膜。在金屬表面施加涂層也是提高抗高溫氧化能力的重要方法。如在耐熱鋼表面滲鋁、滲硅或鉻鋁、i各硅共滲都有顯著的抗氧化效果。
3、抗高溫硫化
高溫硫化是一種比純氧化更嚴重的高溫腐蝕形態(tài),因為硫化物膜比氧化膜的缺陷濃度大,更容易開裂和剝落,特別是硫化物的熔點低,蒸汽壓高,多數(shù)硫化物共晶點低。硫化時,硫的存在形式對高溫硫化速度有影響。氣相的硫可能是以硫蒸汽、二氧化硫、三氧化硫、硫化氫和有機硫化物等形態(tài)存在。當硫和氧同時存在時,在金屬表面上常形成氧化物和硫化物的混合銹層產(chǎn)物,這種銹層比在H2S或有機硫以及硫蒸汽中產(chǎn)生的硫化物的保護性好。
由于硫化與氧化相似,因此,氧化的基本理論和紡織氧化的基本措施都適用于硫化。在鋼中加入鉻、鋁、硅等合金元素都可以在一定程度上防止或減緩高溫硫化。
4、抗高溫氮化
氮化與氧化和硫化不同,其產(chǎn)生的失效形式也有所不同。氮化時其終產(chǎn)物可以全是氮化物層,但該層耐水溶液腐蝕性能很差,或者由于氮擴散到金屬中去而降低金屬的塑性,當在金屬表面不能形成一層連續(xù)的氮化物層時,該層很翠。因此,對基本幾乎無任何的保護作用。所以,在金屬表面一旦形成氮化,將顯著地降低金屬材料的綜合性能。
鐵、鉻、鋁、鈦等元素很容易形成氮化物;鎳、銅等元素即使在高溫下也不形成穩(wěn)定的氮化物。因此,鎳、銅等元素對抑制氮化是有作用的。在混合氣氛中(如含有硫的氣氛),由于鎳易被硫化,因此,鎳也是不能抑制氮化的。但在實際工程中,高鎳鉻的材料仍是抗高溫氮化的佳材料。材料的預氧化對提高其抗氧化性能有一定作用,對不銹耐熱鋼,效果尤為明顯。
5、抗高溫碳化
高溫碳化是材料暴露于高溫下含碳的氣體或液態(tài)環(huán)境中由于氣體與材料表面發(fā)生高溫反應(yīng),吸附在其表面上那一部分碳原子產(chǎn)生的表面增碳現(xiàn)象。金屬表面吸收大量的談,碳連續(xù)不斷地滲入金屬內(nèi)部,當超過了碳在金屬中的溶解度,高溫下降形成許多不穩(wěn)定的碳化物、析出石墨等,這就大大地降低了材料的耐腐蝕性能和綜合力學性能。特別是不銹鋼和耐熱鋼,由于碳化,在鋼中出現(xiàn)大量的碳化鉻,從而造成鋼的貧鉻,使耐腐蝕性能及抗高溫氧化性能顯著降低。碳化是一種危害很大的高溫腐蝕形態(tài),但它不像高溫氧化和硫化那樣普遍。
耐熱、耐磨ZG4Cr26Ni4Mn3NRe鑄鋼板
耐高溫合金鋼常用材質(zhì)有:ZG40Cr25Ni20Si2(美標310,HK40),3Cr24Ni7SiNRe、ZG3Cr24Ni7SiN(Ni7N鎳七氮),ZG1Cr18Ni9Ti(321不銹鋼,304不銹鋼),ZG8Cr26Ni14Mn3N(CrMnN鉻錳氮),稀土新材料耐熱鋼(3Cr24Ni7SiNRe、40Cr26Ni4Mn3NRe、8Cr33Ni9NRe、4Cr24Ni9Si2NRe)
耐熱鋼鑄件:3Cr24Ni7N,1Cr25Ni20Si2,0Cr25Ni20,2Cr25Ni20等
熱處理工裝:3Cr24Ni7SiNRe,1Cr18Ni25Si2,1Cr25Ni20Si2,4Cr26Ni12等
低溫合金鋼材質(zhì):3Cr18Ni12Si2N,0Cr18Ni9等
中溫合金鋼材質(zhì):3Cr24Ni7SiNRe,1Cr18Ni9Ti,1Cr22Ni14Si2等
高溫合金鋼材質(zhì):1Cr25Ni20Si2,1Cr18Ni25Si2,2Cr28Ni12NRe,3Cr28Ni48W5,0Cr20Ni80等(材質(zhì)不限,根據(jù)客戶要求按圖制作。
另外可根據(jù)用戶特殊需要來圖來樣鑄造各種標準和非標鑄件。