耐热钢生产厂家苏州浩凯

耐热钢生产厂家在航空、航天、火力电站设备、发动机、化工等部门中，许多零件是在高温下工作的，要求具有耐热性。耐热性是金属材料在高温下抗氧化性和热强性能的统称。高温抗氧化性是指金属材料在高温下对氧化作用的抗力;而热强性是指其在高温下对机械载荷作用的抗力，即高温强度。高温强度及其指标 金属和合金的强度随温度升高而下降是普遍现象。但是由于其成分和组织不同，不同金属材料下降的程度是不同的。从图8-23可以看出，结构钢在高温降得快，而耐热钢下降得很慢，可见室温强度不能作为高温强度指标。

金属材料在室温下受力破坏常常是由于原子在晶格内的滑移，而当工作温度达0.6 -0.7T.‘以后，材料的受力破坏往往是由于原子在晶格迁移(即扩散)和在晶界上发生u滞流动而引起。因此，在常温下金属晶界一般说是坚固的区域，而在高温下晶界往往是薄弱地带。可见，要用不同的方法来评定金属的高温强度。 温度升高对金属的抗氧化性和热强性都有较大的影响。当温度升高时，在机械应力作用下金属随时间增长而慢慢发生塑性变形，这种现象称为蠕变。塑性变形虽能引起强化，但当金属的温度超过再结晶温度时，由于原子的活动性增大，塑性变形引起的强化作用会迅速消失。

金属的蠕变过程可用图8-24的蠕变曲线说明。此图是用蠕变试验装置将试样在高温下加载荷拉伸作出的。图中的应力，:曲线是蠕变曲线的一般形式，在此曲线上可以分出。a. ,ab ,b。和cd四部分。Ua是加上载荷后所引起的瞬时弹性变形。若载荷超过弹性极限，也可产生塑性变形。ab是蠕变的第·阶段，此阶段中金属以逐渐减慢的变形速度进行变形，即蠕变速度随时间增加而减小。be是蠕变的第二阶段，这时金属以恒定的变形速度进行变形，蠕变速度可用倾角的正切表示。cd是蠕变的第三阶段，在此阶段中蠕变加速进行，直至d点金属发生断裂。

图8-24的应力。。和，，曲线，与应力，，曲线类似。但因，，应力小，不出现第三阶段;而，、应力大，在短时间即发生较大变形而断裂。

理想金属材料的蠕变曲线应具有很小的起始蠕变(阶段)和低的蠕变速率(第二阶段)，而巨要有一个明显的第三阶段，它可以预示材料的强度正在消失。同时材料在断裂时应具有一定塑性。

蠕变现象对锅炉、透平、燃气轮机和喷气发动机等机械有很大意义，若选材和设计不当，则往往会由于蠕变超过一定的允许量而使零件失效。例如高温、高压下长期工作的钢管，由于蠕变的产生会使管径越来越大，管壁越来越薄，终使钢管破裂。很多工厂对重要的零件在运行过程中采用蠕变测量来监督设备，经一定时间(例如6000一7000h)运转后检查一次，对蠕变严重的零件必须拆换。

衡量金属材料高温强度的指标是蠕变极限和持久强度极限。 A蠕变极限 蠕变极限系指在一定温度及时间内，蠕变总伸长率不超过规定值的大应力值，例如下面符号: 0O.1/3()=一38(MPa} 表示在600℃以下，300h内产生不超过0.1%蠕变所需的大应力为138 MPa., 为了方便起见，在实际测试工作中，也经常使用测定金属在一定温度和应力作用下，经一定时间所引起的变形量，作为评定蠕变极限的标准，例如在800℃和200MPa应力下，经100h引起试样变形0. 15%，即以变形量0. 15%作为评定蠕变极限的指标。

表示在700℃下经过100h使金属不发生断裂的大应力为125MPao 为了测试方便，往往也用测定金属在一定温度和应力作用下发生断裂的时间，作为持久强度极限指标，例如在700℃和350 M Pa的应力下不发生断裂时间为225 h等。提高钢高温性能的途径 一般钢铁在560℃以上表面容易氧化，主要是由于在此温度以上生成松脆多孔的FeO，它与基体结合能力薄弱而易剥落。氧原子容易通过FeO进行扩散，使钢的内部继续进行氧化，终导致零件破坏。

为了提高钢的抗氧化性。加人合金元素Cr,Si,AI等，这些元素与氧的亲和力比铁大，首先被氧化形成一层致密的、熔点高的，而且牢固覆盖在钢表面上的氧化膜，防止氧的进人，从而提高了钢的抗氧化性。
加人斓、饰等稀土元素可进一步提高铬钢的抗氧化性，因为它们能降低Cr, 03膜的挥发性，改进膜的组成，使其变为稳定的含RE的氧化膜，如(CrLZ)2O，膜。

提高金属的热强性，重要的是防止蠕变。我们不能指望全部消除蠕变，只是力图减缓蠕变过程。

通常用熔点高的金属作为耐热合金的基体。因为熔点高，原子间的结合力大，高温下不易产生塑性变形，所以抗蠕变能力强。因此可用铁、镍、钻〔这三元素常用)、钦、妮、钨等作为基体。 加入合金元素，例如钨、钥，提高再结晶温度，使再结晶难以进行;或加人合金元素形成稳定的碳化物或金属间化合物，阻碍蠕变的发展，均能提高金属的高温强度。

高温下晶界强度低于晶内强度，加人合金元素强化晶界，增加晶粒间的结合力，例如加人微量的钵、错等元素.能自动富集于晶界，填补晶界孔隙，减少缺陷，并阻止强化相在晶界聚集长大，使晶界强化而抵抗沿晶界的断裂。

此外，适当粗化晶粒，也可提高强化性。利用铸造组织，或通过热处理获得适当组织，均可在一定程度上提高钢的热强性。