| otel rezistent la caldura |
|---|
| Fazele aliajelor fier-carbon |
|
| Structuri din aliaje fier-carbon |
|
| Deveni |
|
| fontă |
|
Oțelul termorezistent este un tip de oțel care este utilizat la temperaturi ridicate (de la 0,3 părți din punctul de topire) pentru un anumit timp, precum și în condiții complexe de solicitare. La temperaturi de până la 600°C, se utilizează termenul „rezistent la căldură”. [unu]
Principala caracteristică care determină performanța oțelului este rezistența la căldură .
Rezistența la căldură este capacitatea oțelului de a lucra sub stres la temperaturi ridicate, fără deformare și distrugere permanentă vizibilă. Principalele caracteristici ale rezistenței la căldură sunt la fluaj și rezistența pe termen lung .
Fenomenul de deformare continuă sub acțiunea tensiunii constante se numește fluaj. Caracteristica fluajului este limita de fluaj, care caracterizează efortul de întindere condiționat la care rata de fluaj și deformarea ating o valoare dată într-un anumit timp. Dacă toleranța este dată în termeni de viteză de fluaj, atunci limita de fluaj este indicată prin σ(sigma) cu doi indici : cel inferior corespunde ratei de fluaj dat în %/h (procent pe oră), iar cel superior corespunde la temperatura de testare . Dacă este dată alungirea relativă, atunci se introduc trei indici în desemnarea limitei de fluaj: unul superior corespunde temperaturii de testare, doi inferiori corespund deformației și timpului. Pentru piesele care funcționează pentru o perioadă lungă de timp (ani), limita de fluaj ar trebui să fie caracterizată printr-o deformare mică care apare cu o durată semnificativă de aplicare a sarcinii. Pentru turbinele cu abur , paletele turbinei cu abur care funcționează sub presiune, este permisă o deformare totală de cel mult 1% la 100.000 de ore, în unele cazuri este permisă 5%. Pentru paletele turbinei cu gaz , deformarea poate fi de 1-2% timp de 100-500 de ore.
Rezistența oțelului la distrugere în timpul expunerii prelungite la temperatură este caracterizată de rezistența pe termen lung .
Rezistența pe termen lung este o solicitare condiționată sub influența căreia oțelul la o anumită temperatură este distrus după o anumită perioadă de timp.
Proprietățile rezistente la căldură sunt determinate în primul rând de temperatura de topire a componentei principale a aliajului , apoi de alierea acestuia și de modurile de tratament termic anterior , care determină starea structurală a aliajului. La baza oțelurilor rezistente la căldură se află soluțiile solide sau soluțiile suprasaturate , capabile de o întărire suplimentară datorită întăririi prin precipitare .
Pentru exploatare pe termen scurt se folosesc aliaje cu o distribuție foarte dispersă a fazei a doua, iar pentru exploatare pe termen lung se folosesc aliaje stabile structural. Pentru o durată lungă de viață, este selectat un aliaj care nu este predispus la întărirea prin precipitare .
Cel mai comun element de aliere în oțelurile rezistente la căldură este cromul (Cr), care afectează în mod favorabil rezistența la căldură și rezistența la căldură .
Oțelurile înalt aliate rezistente la căldură datorită diferitelor sisteme de aliere aparțin unor clase diferite:
În cadrul fiecărei clase, se disting oțelurile cu diferite tipuri de călire :
carbură _ intermetalice , mixt (carbură-intermetalic).Pentru centralele de cazane care funcționează timp îndelungat (10.000–100.000 de ore) la temperaturi de 500–580 °C, se recomandă oțelurile perlitice , introducerea de molibden în care crește temperatura de recristalizare a feritei și astfel crește rezistența acesteia la căldură.
Cu toate acestea, majoritatea oțelurilor rezistente la căldură care funcționează la temperaturi ridicate sunt oțeluri austenitice pe baze de crom-nichel și crom-mangan cu diferite aliaje suplimentare. Aceste oțeluri sunt împărțite în trei grupe: