Hooggelegeerde staalsoorten voor gebruik bij hoge temperaturen.

Hooggelegeerde staalsoorten voor gebruik bij hoge temperaturen vormen een groep. speciale staalsoorten Ontworpen voor componenten die tijdens bedrijf langdurig worden blootgesteld aan hoge temperaturen en mechanische belastingen. Ze worden voornamelijk gebruikt in de energie-industrie, turbinebouw en thermische apparatuur, waaronder stoomturbinebladen en -componenten, rotoronderdelen, smeedstukken, schroeven, bevestigingsmiddelen en andere kritische onderdelen die werken bij temperaturen tot ongeveer 550-600 °C, afhankelijk van de kwaliteit en de bedrijfsomstandigheden.
Het voornaamste doel van deze staalsoorten is het behouden van de juiste mechanische eigenschappen tijdens langdurig gebruik bij temperaturen waarbij typische constructiestalen hun sterkte aanzienlijk beginnen te verliezen. Kruipsterkte, weerstand tegen spanningsrelaxatie, microstructurele stabiliteit en oxidatieweerstand bij bedrijfstemperaturen zijn van primair belang.

Samenstelling en eigenschappen van hooggelegeerde staalsoorten voor gebruik bij hoge temperaturen.

Een kenmerkend onderdeel van de betreffende soort is chromiumIn de staalsoorten 15H11MF, 15H12WMF, 20H12M1F en 23H12MNF bedraagt ​​het chroomgehalte ongeveer 11-13%. Chroom verhoogt de weerstand tegen oxidatie en corrosie bij hoge temperaturen en beïnvloedt de hardbaarheid en mechanische eigenschappen van het staal.
Naast chroom worden er ook additieven gebruikt. molybdeen, Vanadium, wolfraam i nikkelDoor de juiste samenstelling te kiezen, ontstaat een microstructuur die een hoge sterkte bij bedrijfstemperaturen garandeert.
molybdenum Verhoogt de kruipweerstand en verbetert het behoud van sterkte-eigenschappen tijdens langdurig gebruik bij hoge temperaturen. Vanadium Het bevordert de vorming van permanente carbide- en nitrideprecipitaten, beperkt de korrelgroei en verhoogt de weerstand tegen temperen. WolfraamNet als molybdeen verhoogt het de structurele stabiliteit en sterkte bij hogere temperaturen. Nikkel Dit beïnvloedt onder andere de hardbaarheid, ductiliteit en structurele stabiliteit van bepaalde soorten.
Ook speelt een belangrijke rol... kolenOmdat het deelneemt aan de vorming van legeringscarbiden. Het type, de verdeling en de stabiliteit ervan hebben een directe invloed op de mechanische eigenschappen van staal bij langdurig gebruik.

Kruipweerstand – een belangrijke eigenschap van staal voor gebruik bij hoge temperaturen.

Een van de belangrijkste criteria bij de materiaalkeuze voor energie-elementen is de weerstand tegen kruipenDit is de langzame, geleidelijke vervorming van een materiaal die optreedt tijdens langdurige blootstelling aan spanning bij hoge temperaturen.
Dit fenomeen is met name van belang voor turbineonderdelen, energiecentrales en thermische apparatuur, die duizenden of tienduizenden uren in bedrijf kunnen zijn. Het materiaal kan daardoor geleidelijk vervormen, zelfs als de toegepaste spanning lager is dan de vloeigrens op korte termijn.
Bij het ontwerpen van dergelijke componenten wordt daarom niet alleen rekening gehouden met de typische mechanische eigenschappen die bij kamertemperatuur zijn bepaald, maar ook met eigenschappen op de lange termijn, zoals kruipsterkte en breuksterkte.

Staal geschikt voor gebruik bij hoge temperaturen, hittebestendig en kruipvast staal.

Deze termen mogen niet door elkaar gebruikt worden. Voor staalsoorten die bestemd zijn voor gebruik bij hoge temperaturen, is het belangrijkste de weerstand tegen mechanische belastingen gedurende langere perioden bij een bepaalde temperatuur.
Hittebestendige en kruipvaste staalsoorten Ze vormen een bredere groep materialen die ontworpen zijn voor gebruik bij hoge temperaturen. Hittebestendigheid verwijst voornamelijk naar de weerstand van een materiaal tegen de chemische effecten van hete gassen en oxidatie, terwijl kruipweerstand verwijst naar het vermogen om de juiste mechanische eigenschappen te behouden bij gebruik bij hoge temperaturen.
Bij de keuze van een materiaalsoort moet daarom rekening worden gehouden met de bedrijfstemperatuur, de blootstellingstijd, het spanningsniveau, de aard van de belasting en de omgeving waarin het element functioneert.

Stalen markeringen volgens de oude Poolse PN-markeringen.

In oudere Poolse staalkwaliteitsaanduidingen geeft het eerste getal een benadering van het gemiddelde koolstofgehalte aan, uitgedrukt in honderdsten van een procent. De letters die volgen, duiden de belangrijkste legeringselementen aan.
De betreffende groep omvat onder meer de volgende benamingen:

• H – chroom (Cr),
• M – molybdeen (Mo),
• F – vanadium (V),
• N – nikkel (Ni),
• W – wolfraam (W).

De getallen achter de elementsymbolen kunnen een indicatie geven van het geschatte gehalte, waarbij de interpretatie afhangt van de regels die worden gebruikt in het specifieke staalmarkeringssysteem. Daarom moet het kwaliteitssymbool worden beschouwd als een materiaalaanduiding en niet als vervanging voor een volledige chemische analyse zoals gespecificeerd in de betreffende norm.
Bijvoorbeeld, 23H12MNF Dit duidt op staal met een koolstofgehalte van circa 0,23% en een chroomgehalte van circa 12%, met toevoegingen van molybdeen, nikkel en vanadium. De exacte toegestane gehaltes voor de afzonderlijke elementen dienen altijd te worden gecontroleerd in de relevante materiaalnorm of het acceptatiecertificaat.

Hooggelegeerde staalsoorten voor gebruik bij hoge temperaturen.

• 15H11MF – chroom-molybdeen-vanadiumstaal,
• 15H12WMF – chroom-wolfraam-molybdeen-vanadiumstaal,
• 20H12M1F – chroom-molybdeen-vanadiumstaal,
• 23H12MNF – chroom-molybdeen-nikkel-vanadiumstaal-1.4923, X22CrMoV12-1

toepassing

Hooggelegeerde staalsoorten van dit type worden voornamelijk gebruikt in de energiesector en bij de constructie van machines en apparatuur die op hoge temperaturen werken. Afhankelijk van de kwaliteit, de warmtebehandeling en de vereiste eigenschappen, kunnen ze worden gebruikt voor toepassingen zoals:

• stoomturbinebladen,
• smeedstukken van turbinebladen en andere turbineonderdelen,
• rotorelementen,
• schroeven en bevestigingsmiddelen die bij hoge temperaturen werken,
• elementen van energie- en thermische apparatuur,
• machineonderdelen die tegelijkertijd worden blootgesteld aan temperatuur en langdurige mechanische belastingen.

Bij de keuze voor een specifieke kwaliteit moet niet alleen rekening worden gehouden met de maximale temperatuur, maar ook met de bedrijfstijd, de mate van belasting, de vereiste mechanische eigenschappen, de omgevingsomstandigheden en de geplande warmtebehandeling.

Laag- en middelgelegeerde staalsoorten voor gebruik bij hoge temperaturen.

Een aparte groep bestaat uit gelegeerde staalsoorten die worden gebruikt in toepassingen zoals energieopwekking, ketelbouw en drukvaten. Deze materialen hebben een andere chemische samenstelling en een ander beoogd gebruik dan de hierboven beschreven speciale staalsoorten met een hoog chroomgehalte.
Zie ook: gelegeerde staalsoorten voor gebruik bij hoge temperaturen.

Bekijk andere corrosiebestendige staalsoorten 

Leveringsmethoden

Alfa-Tech levert hooggelegeerde staalsoorten die geschikt zijn voor gebruik bij hoge temperaturen, in diverse wals- en smeedvormen. Afhankelijk van de kwaliteit, afmetingen en vereiste specificaties kan het materiaal worden aangeboden als:

• open matrijs smeedwerk,
• gesmede staven,
• opgerolde staven ronde,
• platte stangen,
• vierkante staven.

Bij het bestellen van materialen bestemd voor kritische componenten die bij hoge temperaturen werken, is het belangrijk om de kwaliteit, afmetingen, vereiste norm, warmtebehandelingsconditie, vereiste mechanische eigenschappen en het type acceptatiedocument te specificeren.