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耐熱鋼鑄件生產(chǎn)過程中疑難問題簡析
耐熱鋼常用于制造鍋爐、汽輪機、動力機械、工業(yè)爐和航空、石油化工等工業(yè)部門中在高溫下作業(yè)的零部件。這些部件除要求高溫強度和抗高溫氧化腐蝕外,依據(jù)用處不同還要求有滿足的耐性、杰出的可加工性和焊接性,以及一定的安排安穩(wěn)性。
耐熱鋼和不銹耐酸鋼在運用范圍上互有穿插,一些不銹鋼兼具耐熱鋼特性,既可用作為不銹耐酸鋼,也可作為耐熱鋼運用。
鉻、鋁、硅這些鐵素體構(gòu)成的元素,在高溫下能促使金屬外表生成致密的氧化膜,避免繼續(xù)氧化,是提高鋼的抗氧化性和抗高溫氣體腐蝕的首要元素。但鋁和硅含量過高會使室溫塑性和熱塑性嚴峻惡化。鉻能明顯提高低合金鋼的再結(jié)晶溫度,含量為2%時,強化效果好。
鎳、錳能夠構(gòu)成和安穩(wěn)奧氏體。鎳能提高奧氏體鋼的高溫強度和改進抗?jié)B碳性。錳盡管能夠代鎳構(gòu)成奧氏體,但損害了耐熱鋼的抗氧化性。
釩、鈦、鈮是強碳化物構(gòu)成元素,能構(gòu)成細微彌散的碳化物,提高鋼的高溫強度。鈦、鈮與碳結(jié)合還可避免奧氏體鋼在高溫下或焊后產(chǎn)生晶間腐蝕。
碳、氮可擴大和安穩(wěn)奧氏體,然后提高耐熱鋼的高溫強度。鋼中含鉻、錳較多時,可明顯提高氮的溶解度,并可運用氮合金化以替代價格較貴的鎳。
硼、稀土均為耐熱鋼中的微量元素。硼溶入固溶體中使晶體點陣發(fā)生畸變,晶界上的硼又能阻止元素擴散和晶界遷移,然后提高鋼的高溫強度;稀土元素能明顯提高鋼的抗氧化性,改進熱塑性。
冶煉耐熱鋼一般在電弧爐或感應(yīng)爐中熔煉。質(zhì)量要求高的往往選用真空精粹和爐外精粹工藝。
鑄造某些高合金耐熱鋼難以加工變形,生產(chǎn)鑄件不只比軋材合算,并且鑄件還有較高的持久強度。所以在耐熱鋼中耐熱鑄鋼占有相當大的比例。
鑄造辦法除選用砂型鑄造外,還可用精細鑄造工藝以取得外表潤滑、尺度的產(chǎn)品。對合成氨和乙烯裂解用的高溫爐管往往選用離心鑄造的辦法。
熱處理珠光體熱強鋼通常經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)后運用;馬氏體耐熱鋼用調(diào)質(zhì)處理,以安穩(wěn)安排,得到杰出的綜合力學(xué)性能和高溫強度。
耐熱鋼退火罐生產(chǎn)線鐵素體鋼不能通過熱處理強化。為消除因冷塑性變形加工和焊接所導(dǎo)致的內(nèi)應(yīng)力,可在650~830℃進行退火處理,退火后快速冷卻,以便迅速地通過475℃脆性溫度范圍。