Жаропрочные сплавы и стали отличаются высокой сопротивляемостью к пластической деформации. Это означают, что такие материалы выдерживают температурное воздействие и окислителей. Жаростойкие металлические сплавы используются для изготовления конструкционных элементов, которые эксплуатируются в сложных температурных условиях. Такие материалы отличаются механической прочностью, сопротивляемостью воздействию коррозийным процессам.
Компания КВАРТО поставляет слитки , прутки , полосы , плиты из термостойких сплавов:
40ХНЮ-ВИ ХН78Т, ХН70 ХН60, ХН70МВТЮБ , ХН50МВТЮБ , ХН60МВТЮБ , ХН65МВ (ЭП567), ХН65МВУ (ЭП760) (хастеллой), ЧС4-ВИ (03Н18К9М5ТЮ) и другие.
Терминология.
Жароустойчивость сплавов – это устойчивость к структурному разрушению при нахождении в газообразных агрессивных средах под действием температуры. Тут подразумевается способность выдерживать определенное время механическое и температурное воздействие. Жаропрочные металлические материалы деформируются до определенного предела, что не вызывает структурные разрушения.
Предел ползучести – это сочетание предела деформации, времени воздействия температуры и нагрузки. В отношении прочности действует соотношение степени напряжения к времени его действия. Так рассчитывается ее предельный показатель. Длительная прочность жаростойких, жаропрочных сплавов – это устойчивость длительному температурному воздействию.
Ползучесть – это напряжения, которые действуют на материал постоянно, провоцирует непрерывную деформацию жаропрочных изделий из металла. Теплоустойчивостью материалов называют возможность их использования при температуре до 600 градусов по Цельсию.
Стандартизация.
Технологические определения для жаростойких и жаропрочных сталей, технические требования к ним содержатся в отраслевых стандартах ГОСТ. Тут содержится информация о химическом составе, физических свойствах материалов, а также требования к изделиям из них. Существует несколько отраслевых стандартов:
• ГОСТ 5582–75 жаростойких сталей и сплавов;
• ГОСТ 24982–81 для коррозиестойкого проката;
• ГОСТ 5632-72 жаропрочных сплавов;
• ГОСТ 23705–79 для кованых и горячекатаных прутков;
• ГОСТ 18143–72 жаростойких прутков и проволоки.
Это справочная информация жаропрочных сплавов, которая не только регламентирует требования к материалам, но и содержит рекомендации по возможным погрешностям. Это касается самих материалов (например, допустимый процент примесей в них), включая высоколегированные жаростойкие нержавеющие стали, но и сортамента, изделий, изготавливаемых из них.
Стандарты ГОСТ определяют, где используются марки жаропрочных сплавов.
В перечисленных выше нормативных документах указывается состояние поверхности сортамента (например, с окалиной или без). Кроме того, отраслевые стандарты регламентируют маркировку материалов и изделий из них в соответствии с химическим составом, физическими и механическими характеристиками. Также существуют международные стандарты. Они отличаются от ГОСТ терминологией, обозначениями, но выполняют такие же функции.
Сертификация.
Для подтверждения соответствия требованиям отраслевых стандартов проводится анализ характеристик жаростойкости, химического состава, физических свойств. Также исследуются параметры сортамента, его состояние и внешний вид. Для этого используется специальное оборудование и приспособления.
По их результатам выдается документ установленного образца, который называется сертификатом. Его наличие гарантирует, что изделия или сортамент обладает заявленной устойчивостью к высоким температурам или жаропрочностью, а также отвечает другим требованиям. При этом не существует единого стандарта, который позволяет рассчитывать эксплуатационный ресурс готовых изделий. Прогнозы основываются на характеристиках исходных материалах и фактическом состоянии деталей, сортамента (трубы, лента, пруток, плита), конструктивных элементов.
Температурная устойчивость материалов.
Изделия из жаростойкого металла эксплуатируется при высокой температуре, от 550 градусах по Цельсию в газовых средах. При этом должна нагрузка отсутствует или является слабой. Такие изделия характеризуются устойчивостью к коррозии. Жаропрочные стальные сплавы выдерживают высокую температуру в определенном промежутке времени. При этом они находятся в сложно-напряженном состоянии, характеризуются высоким сопротивлением коррозии при эксплуатации в газовых средах.
Жаропрочные стали появились в результате развития ракетной техники. Они использовались для производства элементов реактивных двигателей для самолетов. Их основой являются: алюминий, титан, железо, никель, медь, кобальт. Чаще всего используются жаропрочные нержавеющие сплавы на основе никеля. Они делятся на деформируемые, порошковые, литейные. Эти сложные жаропрочные литейные легированные сплавы выдерживают длительные динамические, статические нагрузки при воздействии температуры до 1100 градусов по Цельсию.
Наивысшая жаропрочность обеспечивается путем добавления тугоплавких материалов. Такие металлы трудо- и энергоемки в производстве, поэтому применяются в особых случаях. Они способны выдерживать до 3000 градусов по Цельсию.
Эксплуатационные, технологические свойства.
В жаростойких материалах из металла наибольшую ценность представляет способность сопротивляться коррозии, находясь в газообразной среде под воздействием температуры.
Но важны не только эксплуатационные свойства, но и технологические характеристики, которые определяют особенности производства изделий из жаропрочной нержавеющей стали и жаростойких сплавов. Это касается пластичности, которая позволяет обрабатывать материал под давлением после нагрева, а также литейных характеристик: текучести и пористости. Для сварки таких материалов используются высоколегированные соединения. Они также применяются для наплавки.
Классификация.
Материалы, выдерживающие высокую температурную и физическую классифицируются по нескольким системам. Но зачастую используется следующая:
• жаростойкие стали эксплуатируются при температуре до 1350 градусов по Цельсию. Сопротивляемость коррозии обеспечивается хромом. Его содержание может достигать 29%;
• жаропрочные материалы – способны выдерживать до 1100 градусов по Цельсию;
• теплостойкие – выдерживают до 600 градусов по Цельсию при условии отсутствия нагрузки.
Помимо эксплуатационных свойств, жаропрочные металлические сплавы классифицируются по технологии производства.
Специфика применения.
Из жаростойких сплавов изготавливаются элементы реактивных двигателей для авиации, а также газотурбинных установок:
• лопатки сопла;
• кольца;
• диски для турбин.
Также сложные жаропрочные литейные легированные сплавы используются при изготовлении металлургического оборудования. Это и присадки, которые используются при проведении сварочных работ. Из жаростойких марок сплавов металлов производится сортамент: лента, трубы, листы, полосы, пруток, нити и круги. Все это еще называют полуфабрикатом. Он широко применяется в различных отраслях, а также в хозяйстве. Изделия из таких материалов прочны, износостойки, практичны в эксплуатации.
Трубы, изготовленные из таких материалов, применяются для транспортировки горючих жидких и газообразных сред. Из них монтируются магистрали промышленного и бытового печного оборудования. Также сортамент применяется в производстве энергетических установок и авиационного оборудования.
