Марочник сталей и сплавов

Нержавеющая жаростойкая сталь - сталь, способная противостоять окислению при высоких температурах. Дополнительно обладает способностью сопротивляться пластическим деформациям и разрушению в области высоких температур.

Для придания жаростойкости стали легируют хромом, алюминием, кремнием. Стали, легированные кремнием и хромом, называются сильхромами; хромом и алюминием - хромалями; всеми тремя элементами - сильхромалями.

Кремний повышает жаростойкость сталей, работающих в окислительной атмосфере. Если газы при высоких температурах содержат значительное количество водяных паров, то в таких условиях более устойчивыми являются хромистые и хромоникелевые стали.

Жаропрочная нержавеющая сталь является широко востребованным материалом. Многие детали современных механизмов испытывают высокие напряжения и нагреваются в процессе работы до высоких температур.

Основные области применения таких сталей - элементы двигателей внутреннего сгорания и реактивных двигателей, паровых котлов и турбин, газовых турбин, металлургических печей.

Требования, которые предъявляются к различным деталям, зависят от времени работы при высоких температурах и термических режимов.

Марки жаропрочных сталей разделяют на следующие группы:

• Клапанные стали - предназначены для изготовления клапанного узла - ответственного механизма, часто определяющего безремонтный срок службы мотора. Отдельные элементы клапана работают при различных нагрузках, поэтому для их изготовления применяют несколько сталей с различными характеристиками и различные виды термической обработки.
• Котлотурбинные - котельные и крепёжные сплавы. К котельной относится сталь жаропрочная низколегированная молибденом, никелем и вольфрамом с малым содержанием углерода. Её основной характеристикой является длительная прочность. К группе крепёжных относятся низколегированные среднеуглеродистые стали. Их основное качество - предел текучести.

Важнейшими деталями современных реактивных двигателей являются лопатки газовой турбины, турбинные диски, камеры сгорания. Аустенитные стали, используемые для изготовления такой продукции, делят на две группы:

• К первой группе относятся сплавы с содержанием хрома до 25%, их применяют в производстве камер сгорания, форсажных камер, жаровых труб.
• Стали второй группы содержат хром - не более15%, но дополнительно в их состав в повышенном количестве входят вольфрам, титан, молибден, ниобий.

Сварка жаропрочной стали, благодаря современным сварочным материалам и технологиям, позволяет получать качественный шов, стойкий к появлению горячих трещин.

Сварные швы жаропрочных сталей склонны к образованию холодных трещин и появлению разупрочнения в зоне термического влияния. Для борьбы с этими негативными явлениями перед сваркой используют местный или общий подогрев соединяемых элементов. Этот позволяет снизить разницу температур между зоной сварки и периферийных участков, уменьшив, тем самым, напряжения в металле.

Для уменьшения опасности возникновения холодных трещин после сварки проводят отпуск изделий в течение нескольких часов. При отпуске завершается преобразование остаточного аустенита в мартенсит.