Tepelne odolné zliatiny. Špeciálnych ocelí a zliatin. Výroba a použitie žiaruvzdorných zliatin

Moderný priemysel si nemožno predstaviť bez materiálu, ako je oceľ. S ním sme konfrontovaní takmer každom kroku. Zavedením do svojej štruktúry rôzne chemické prvky môžu podstatne zlepšiť mechanické vlastnosti a výkon.

Čo je oceľ

Oceľ s názvom zliatinu, ktorá sa skladá z atómov uhlíka a železa. Tiež, ako zliatina (umiestnená fotografie nižšie), môžu mať iné nečistoty chemických prvkov.

Niekoľko rozdielnych štrukturálnych stavy. V prípade, že obsah uhlíka je v 0,025-0,8%, medzi dátami pre-eutektoidná ocele a majú vo svojej štruktúre perlitu a feritu. Ak hypereutectoid ocele, je možné pozorovať perlitu a cementitu fázy. Charakteristickým rysom feritové štruktúry je veľká ťažnosť. Cementitu má tiež značnú tvrdosť. Perlit tvoria obe predchádzajúcej fáze. To môže mať granulovaný tvar (zahrnutím zŕn feritu sú usporiadané cementitu, ktoré majú kruhový tvar) a tanier (obe fázy majú tvar dosiek). Ak je oceľ zahrieva nad teplotou, pri ktorej sa vyskytujú polymorfov, potom sa zmení štruktúra na austenit. Táto fáza má vysokú ťažnosť. V prípade, že obsah uhlíka vyšší ako 2,14%, tieto materiály a zliatiny sa nazývajú železo.

druhy ocele

V závislosti od zloženia ocele môže byť uhlíkovej ocele a zliatiny. Obsah uhlíka pod 0,25% charakterizuje nízkouhlíkovej ocele. V prípade, že suma dosiahne 0,55%, potom môžeme hovoriť o strednodobom zliatiny. Oceľ, ktorá má vo svojom zložení viac ako 0,6% uhlíka, s názvom s vysokým obsahom uhlíka. V prípade, že je produkovaný ako fúzia, technológia zahŕňa zavedenie špecifických chemických prvkov, to legovanej ocele s názvom. Zavedenie rôznych zložiek sa výrazne mení svoje vlastnosti. Ak sa ich množstvo je menšie ako 4%, zliatina Nízkolegovaná. Srednelegirovannoj a vysoko legovanej ocele má v tomto poradí na 11% a viac ako 12% nečistôt. V závislosti na tom, kde v oblasti oceľových zliatin sú použité, sa pridelí tieto druhy: inštrumentálne, konštrukčné a špeciálnych ocelí a zliatin.

výrobné technológie

oceliarske proces je pomerne časovo náročné. To zahŕňa niekoľko etáp. Po prvé, budete potrebovať suroviny - železnej rudy. Prvý stupeň zahŕňa ohrev na určitú teplotu. Keď k tomu dôjde, oxidačné procesy. V druhom kroku sa teplota bude oveľa vyššia. Oxid oxidačné procesy sú intenzívnejšie. Možný ďalší kyslík obohatenie zliatiny. Nežiaduce nečistoty sa odstránia do trosky. Ďalším krokom je zameraný na odstránenie kyslíka z ocele, pretože sa podstatne znižuje mechanické vlastnosti. Táto difúzia je možné vykonávať alebo vyzrážanie metódy. Pokiaľ nedôjde dezoxidace proces, výsledný oceľ sa nazýva varu. Pokojné zliatina nevypúšťa plyny, kyslík je úplne odstránený. Medzi sú semi-zabitý ocele. Výroba zliatin železa dochádza v krbe, indukčné pece, zásaditom kyslíkovom konvertora.

legovanie ocele

Aby sa dosiahlo určitých vlastností ocele, jeho zloženie je podávaná špeciálna mazadlá na formy. Hlavné výhody tohto zliatiny so zlepšenou odolnosť k rôznym deformáciám, spoľahlivé komponenty a iných konštrukčných prvkov sa značne zvyšuje. Kalenie znižuje percento prasklín a iných vád. Často taký spôsob nasýtenia používajú rôzne prvky pre dodanie odolnosti voči chemickej korózii. Ale tam sú niektoré nevýhody. Vyžadujú ďalšie spracovanie, je vysoká pravdepodobnosť výskytu vlasových trhlín. Okrem toho, že zvyšuje náklady na materiál. Najbežnejšie legujúcich prvkov - chrómu, niklu, volfrámu, molybdénu a kobaltu. Ich oblasť použitia je pomerne vysoká. Táto technika a výroba detailov potrubia, elektrárne, lietadlá a ďalšie.

Koncept tepelnou odolnosťou a tepelnou odolnosťou

Tepelný odpor termín má schopnosť kovu alebo zliatiny zachovať všetky svoje vlastnosti pri prevádzke za vysokých teplôt. V takomto prostredí je často pozorované plynu korózii. Materiál preto musia mať odolnosť proti jeho pôsobeniu, to znamená, že je tepelne odolná. To znamená, že vlastnosti zliatin sú používané vo veľkom teplote by mala zahŕňať oba tieto pojmy. Iba vtedy, ak takéto ocele poskytnúť požadovanú životnosť na náhradné diely, náradie a ďalších konštrukčných prvkov.

Ponúka žiaruvzdorné ocele

V prípadoch, keď je teplota dosahuje vysoké hodnoty, to vyžaduje použitie zliatin, ktoré sa nezrúti a odolávať deformácii. V tomto prípade sa tepelne odolné zliatiny. Prevádzková teplota pre takéto materiály - nad 500 ° C, Dôležitým bodom charakterizujúce podobné ocele je limit vysoká odolnosť, plasticita, ktorá je udržiavaná po dlhú dobu, rovnako ako relaxačné odporu. Existuje celý rad častí, ktoré môžu výrazne zvýšiť odolnosť voči vysokým teplotám: kobalt, volfrám, molybdén. A povinnou zložkou je chróm. Nemá toľko vplyv na silu, zvyšuje odolnosť voči zmene merítka. Chrome tiež bráni korózii procesy. Ďalšou dôležitou vlastnosťou zliatin tohto typu - pomalý tečenia.

Klasifikácia žiaruvzdorné ocele štruktúry

Tepelne odolné a tepelne odolné zliatiny sú feritické triedu martenzitické, austenitické a martenzitické štruktúry feritno. Prvá sa skladá z približne 30% chrómu. Po osobitné zaobchádzanie sa stáva jemná štruktúra zŕn. V prípade, že teplota vykurovacieho prekročí 850ºS dôjde k zvýšeniu obilia, a také tepelne odolné materiály krehnú. Martenzitické stupňa charakterizované obsahom chrómu v rozmedzí od 4% do 12%. Nikel tiež môže byť prítomné v menších množstvách, volfrám a ďalšie prvky. Z nich vyrábať diely turbín, ventily vo vozidle. Ocele, ktoré majú vo svojej štruktúre martenzitické a ferit, vhodné na prevádzku pri konštantnej vysokej teploty a dlhodobú prevádzku. Obsah chrómu dosahuje 14%. Austenit získaná zavedením do žiaruvzdorné zliatiny niklu. Oceľ s podobnou štruktúrou majú mnoho značiek.

zliatiny na báze niklu

Nikel má rad užitočných vlastností. Má pozitívny vplyv na opracovateľnosť ocele (ako teplé a studené). V prípade, že predmet alebo nástroj určený pre prácu v náročnom prostredí, dotovanie tohto prvku výrazne zvyšuje odolnosť proti korózii. Žiaruvzdorné báze niklu materiály sú rozdelené do nasledujúcich skupín: tepelne odolné a tepelne odolné sám. Tá by mala mať tiež minimálne tepelne odolné vlastnosti. Prevádzkové teploty dosiahnuť 1200 ° C. Navyše podávaný chróm alebo titán. Je príznačné, že oceľ legovaná niklom, majú malé množstvo nečistôt, ako je bárium, horčík, bór, a preto viac hranice zŕn sú vystužené. Superzliatiny tohto typu sú k dispozícii vo forme kované, valcované. Je tiež možné detaily odliv. Hlavnou oblasťou využitia - výrobné prvky plynových turbín. Žiarovzdorné báze niklu zliatiny majú zloženie a až 30% chrómu. Sú pomerne dobre lisovanie, zváranie. Okrem toho je odolnosť proti opálení je vysoká. Vďaka tomu je možné ich použiť v plynovodnej sústavy.

Žiaruvzdorná oceľ, zliatiny titánu

Titan sa pridáva v malom množstve (0,3%). V tomto prípade sa zvyšuje pevnosť zliatiny. Ak je obsah je podstatne vyšší, niektorí zhoršenie mechanických vlastností (tvrdosť, pevnosť). Ale plasticita vzostupu. To uľahčuje spracovanie ocele. Ak je podávaný titán spoločne s inými zložkami môže výrazne zlepšiť vlastnosti pri vysokej teplote. V prípade, že je potrebné pracovať v nepriateľskom prostredí (najmä v prípade, keď stavba zahŕňa zváranie), legovací prvok je chemicky dát je zaručená.

zliatiny kobaltu

Veľké množstvo kobaltu (až 80%), sa používa na výrobu také materiály ako superzliatin a zliatin tepelne odolné, pretože sa používa len zriedka v jeho čistej forme. Jeho podávanie zlepšuje tvárnosť, ako aj odolnosť za vysokých teplôt. A čím vyššia je, tým vyššia je množstvo kobaltu zahrnuté v zliatine. V niektorých známkou jej obsah dosahuje 30%. Ďalším charakteristickým rysom týchto ocelí - zlepšenie magnetických vlastností. Avšak, vzhľadom k vysokým nákladom na kobaltu, jeho použitie je pomerne obmedzený.

Vplyv molybdénu na superzliatin

Aktívne chemický prvok výrazne ovplyvňuje pevnosť materiálu pri vysokých teplotách. Zvlášť efektívna je jeho použitie spolu s ostatnými prvkami. To výrazne zvyšuje tvrdosť ocele (už pri obsahu 0,3%). Pevnosť v ťahu tiež zvyšuje. Ďalšie pozitívne vlastnosť, že majú vysoko legovanej zliatiny dopované molybdén - vyšší stupeň odolnosti proti oxidačné procesy. Molybdén prispieva k zjemneniu zrna. Nevýhodou je ťažké zváranie.

Ďalšie špeciálnej ocele a zliatiny

Ak chcete vykonať niektoré úlohy vyžadujú materiály, ktoré majú určité vlastnosti. Môžeme teda hovoriť o použití špeciálnych zliatin, ktoré môžu byť obaja zliatiny a uhlíková. Konečný súbor požadovaných vlastností je dosiahnuté v dôsledku skutočnosti, že výroba zliatin a ich spracovanie je špeciálnou technológiou. Ďalšie špeciálne zliatiny a ocele sú rozdelené do štruktúrnych a inštrumentálne. Medzi hlavné problémy pre tento typ materiálu sú nasledovné: odolnosť proti korózii a opotrebovaniu procesy, schopnosť pracovať v nepriateľskom prostredí, zvýšené mechanické vlastnosti. V tejto kategórii sú žiaruvzdorné ocele a zliatiny s vysokou pracovnú teplotu a kryogénne ocele, ktorá odolá až -296ºS.

oceliarsky nástrojových

Pre výrobu nástrojov používaných pri výrobe špeciálnych nástrojových ocelí. Vzhľadom na to, že pracovné podmienky z rôznych materiálov sú tiež vybrané individuálne. Vzhľadom k tomu, že nástroje sú pomerne vysoké požiadavky, a charakteristiky zliatin na ich výrobu v prípade potreby: musí mať vonkajší nečistôt, inklúzia dezoxidace procesu je dobre vykonané, a homogénnu štruktúru. U meradiel je dôležité mať stabilný výkon a odolávať opotrebovaniu. Keď už hovoríme o rezných nástrojov, ktoré pracujú pri vysokých teplotách (vykurovanie okraj nastane), konštantný trenie a deformácie. Preto je pre nich veľmi dôležité, aby primárnu tvrdosť pri zahriatí. Ďalším typom nástrojovej ocele - vysoká rýchlosť. V podstate, to je legovanej s volfrámu. Tvrdosť sa udržiava na teplote asi 600 ° C, K dispozícii sú tiež umierajú oceľou. Sú určené ako pre teplú a studenú deformácie.

Rozsah jednoúčelové zliatiny

Medzi odvetvia, ktoré používajú zliatiny so zvláštnymi vlastnosťami nastavený. Vzhľadom k svojej vynikajúcej kvality, ktoré sú nevyhnutné v strojárenstve, stavebníctve, ropný priemysel. Tepelne odolné a tepelne odolné zliatiny sa používajú pri výrobe súčiastok turbín, diely pre automobily. Ocele, ktoré majú vysoké antikorózne vlastnosti, sú nevyhnutné pre výrobu rúr, karburátorov ihly, disky, rôzne prvky v chemickom priemysle. Koľajnice pre železnice, vedrá, húsenica dopravy - základ pre to všetko sú oteruvzdorné ocele. V hromadnej výrobe skrutiek, skrutiek a podobné predmety použité automat zliatiny. Pružiny musí byť dostatočne pružný a odolný. Preto sa materiál pre nich je z pružinovej ocele. Za účelom zlepšenia tejto kvality je ďalej legovanej chrómu, molybdénu. Všetky špeciálnej zliatiny a ocele so sadou špecifických vlastností môže znížiť náklady jednotlivých častí, ak predtým použitých neželezných kovov.