Augsti leģētie tēraudi darbam paaugstinātā temperatūrā

Augsti leģētie tēraudi, kas paredzēti darbam paaugstinātā temperatūrā, veido grupu speciālie tēraudi Paredzēti komponentiem, kas ekspluatācijas laikā tiek pakļauti ilgstošai paaugstinātai temperatūrai un mehāniskām slodzēm. Tos galvenokārt izmanto enerģētikā, turbīnu konstrukcijā un siltumiekārtās, tostarp tvaika turbīnu lāpstiņām un komponentiem, rotoru komponentiem, kalumiem, skrūvēm, stiprinājumiem un citām kritiskām detaļām, kas darbojas temperatūrā līdz aptuveni 550–600 °C atkarībā no markas un ekspluatācijas apstākļiem.
Šo tēraudu galvenais mērķis ir saglabāt atbilstošas ​​mehāniskās īpašības ilgstošas ​​ekspluatācijas laikā temperatūrās, kurās tipiski konstrukciju tēraudi sāk ievērojami zaudēt izturību. Galvenā nozīme ir šļūdes izturībai, sprieguma relaksācijas izturībai, mikrostruktūras stabilitātei un oksidēšanās izturībai darba temperatūrās.

Augsti leģēto tēraudu sastāvs un īpašības darbam paaugstinātā temperatūrā

Attiecīgās sugas raksturīga sastāvdaļa ir Chrom15H11MF, 15H12WMF, 20H12M1F un 23H12MNF tēraudos tā saturs ir aptuveni 11–13%. Hroms palielina izturību pret oksidēšanos un koroziju augstā temperatūrā, kā arī ietekmē tērauda sacietējamību un mehāniskās īpašības.
Papildus hromam tiek izmantotas arī piedevas molibdēns, vanādijs, volframs i niķelisTo atbilstoši izvēlētais saturs ļauj iegūt mikrostruktūru, kas nodrošina augstu izturību darba temperatūrās.
molibdens palielina izturību pret šļūdi un uzlabo izturības īpašību saglabāšanu ilgstošas ​​darbības laikā augstās temperatūrās. Vanādijs veicina pastāvīgu karbīda un nitrīda nogulšņu veidošanos, ierobežo graudu augšanu un palielina izturību pret atlaidināšanu. Volframs, tāpat kā molibdēns, palielina struktūras stabilitāti un izturību paaugstinātā temperatūrā. Niķelis cita starpā ietekmē izvēlēto sugu sacietējamību, plastiskumu un strukturālo stabilitāti.
Svarīgu lomu spēlē arī ogles, jo tas piedalās sakausējumu karbīdu veidošanā. To veids, sadalījums un stabilitāte tieši ietekmē tērauda mehāniskās īpašības ilgstošas ​​lietošanas laikā.

Šļūdes izturība – galvenā tērauda īpašība lietošanai temperatūrās

Viens no svarīgākajiem kritērijiem enerģijas elementu materiāla izvēlē ir izturība pret rāpotTā ir lēna, progresējoša materiāla deformācija, kas rodas ilgstošas ​​slodzes ietekmē paaugstinātā temperatūrā.
Šī parādība ir īpaši nozīmīga turbīnu komponentiem, spēkstacijām un siltumiekārtām, kas var darboties tūkstošiem vai desmitiem tūkstošu stundu. Tāpēc materiāls var pakāpeniski deformēties pat tad, ja pieliktais spriegums ir zemāks par tā īslaicīgo tecēšanas robežu.
Tāpēc, projektējot šādus komponentus, tiek ņemtas vērā ne tikai tipiskās mehāniskās īpašības, kas noteiktas istabas temperatūrā, bet arī ilgtermiņa īpašības, piemēram, šļūdes izturība un plīšanas izturība.

Tērauds lietošanai paaugstinātā temperatūrā un karstumizturīgs un šļūdes izturīgs tērauds

Šie termini nav jālieto savstarpēji aizvietojami. Tēraudam, kas paredzēts lietošanai paaugstinātā temperatūrā, galvenais faktors ir tā spēja ilgstoši izturēt mehāniskās slodzes noteiktā temperatūrā.
Karstumizturīgi un šļūdes izturīgi tēraudi veido plašāku materiālu grupu, kas paredzēta darbībai augstā temperatūrā. Karstumizturība galvenokārt attiecas uz materiāla izturību pret karstu gāzu ķīmisko iedarbību un oksidēšanos, savukārt šļūdes izturība attiecas uz spēju saglabāt atbilstošas ​​mehāniskās īpašības, darbojoties augstā temperatūrā.
Tāpēc, izvēloties marku, jāņem vērā darba temperatūra, iedarbības laiks, sprieguma līmenis, slodzes raksturs un vide, kurā elements darbojas.

Tērauda marķējumi saskaņā ar vecajiem poļu PN marķējumiem

Vecākajos Polijas tērauda marku apzīmējumos pirmais skaitlis aptuveni norāda vidējo oglekļa saturu, kas izteikts simtdaļās procenta. Sekojošie burti norāda svarīgākos leģējošos elementus.
Attiecīgā grupa cita starpā ietver šādus apzīmējumus:

• H – hroms (Cr),
• M – molibdēns (Mo),
• F – vanādijs (V),
• N – niķelis (Ni),
• W – volframs (W).

Skaitļi aiz elementu simboliem var norādīt to aptuveno saturu, un to interpretācija ir atkarīga no konkrētajā tērauda marķēšanas sistēmā izmantotajiem noteikumiem. Tāpēc markas simbols jāuzskata par materiāla apzīmējumu, nevis par atbilstošajā standartā noteiktās pilnīgas ķīmiskās analīzes aizstājēju.
Piemēram 23H12MNF apzīmē tēraudu, kas satur aptuveni 0,23 % oglekļa un aptuveni 12 % hroma, ar molibdēna, niķeļa un vanādija piedevām. Precīzs pieļaujamais atsevišķu elementu satura diapazons vienmēr jāpārbauda attiecīgajā materiāla standartā vai pieņemšanas sertifikātā.

Augsti leģētā tērauda markas darbam paaugstinātā temperatūrā

• 15H11MF – hroma-molibdēna-vanādija tērauds,
• 15H12WMF – hroma-volframa-molibdēna-vanādija tērauds,
• 20H12M1F – hroma-molibdēna-vanādija tērauds,
• 23H12MNF – hroma-molibdēna-niķeļa-vanādija tērauds-1.4923, X22CrMoV12-1

iesniegums

Šāda veida augsta leģētā tērauda tēraudi galvenokārt tiek izmantoti enerģētikas nozarē un mašīnu un iekārtu konstrukcijā, kas darbojas paaugstinātā temperatūrā. Atkarībā no markas, termiskās apstrādes un nepieciešamajām īpašībām tos var izmantot tādiem pielietojumiem kā:

• tvaika turbīnu lāpstiņas,
• lāpstiņu un citu turbīnu detaļu kalumi,
• rotora elementi,
• skrūves un stiprinājumi, kas darbojas paaugstinātā temperatūrā,
• enerģijas un siltumiekārtu elementi,
• mašīnu detaļas, kas pakļautas vienlaicīgai temperatūras un ilgstošas ​​mehāniskas slodzes iedarbībai.

Izvēloties konkrētu marku, jāņem vērā ne tikai maksimālā temperatūra, bet arī darbības laiks, sprieguma līmenis, nepieciešamās mehāniskās īpašības, vides apstākļi un plānotā termiskā apstrāde.

Zema un vidēji leģēta tērauda izstrādājumi darbam paaugstinātā temperatūrā

Atsevišķu grupu veido leģētie tēraudi, ko izmanto tādās jomās kā enerģijas ražošana, katlu ražošana un spiediena iekārtas. Šiem materiāliem ir atšķirīgs ķīmiskais sastāvs un paredzētais pielietojums nekā iepriekš aprakstītajiem augsta hroma satura speciālajiem tēraudiem.
Skatīt: leģētie tēraudi darbam paaugstinātā temperatūrā.

Skatīt citus korozijizturīgus tēraudus 

Piegādes metodes

Alfa-Tech piegādā augstas leģēšanas tēraudus, kas paredzēti lietošanai paaugstinātā temperatūrā, dažādās velmēšanas un kalšanas formās. Atkarībā no markas, izmēriem un nepieciešamajām specifikācijām materiāls var tikt piedāvāts kā:

• atklātā tipa kalumi,
• kalti stieņi,
• velmēti stieņi apaļš,
• plakanie stieņi,
• kvadrātveida stieņi.

Pasūtot materiālus, kas paredzēti kritiski svarīgām sastāvdaļām, kuras darbojas paaugstinātā temperatūrā, ir svarīgi norādīt marku, izmērus, nepieciešamo standartu, termiskās apstrādes nosacījumus, nepieciešamās mehāniskās īpašības un pieņemšanas dokumenta veidu.