在高溫下具有較高的強度和良好的化學穩定性的合金鋼。它包括抗氧化鋼(或稱高溫不起皮鋼)和熱強鋼兩類。抗氧化鋼一般要求較好的化學穩定性,但承受的載荷較低。熱強鋼則要求較高的高溫強度和相應的抗氧化性。耐熱鋼常用于制造鍋爐、汽輪機、動力機械、工業爐和航空、石油化工等工業部門中在高溫下工作的零部件。這些部件除要求高溫強度和抗高溫氧化腐蝕外,根據用途不同還要求有足夠的韌性、良好的可加工性和焊接性,以及一定的組織穩定性。此外,還發展出一些新的低鉻鎳抗氧化鋼種。
簡介
在高溫條件下,具有抗氧化性和足夠的高溫強度以及良好的耐熱性能的鋼稱作耐熱鋼。
類別
耐熱鋼按其性能可分為抗氧化鋼和熱強鋼兩類。抗氧化鋼又簡稱不起皮鋼。熱強鋼是指在 耐熱鋼高溫下具有良好的抗氧化性能并具有較高的高溫強度的鋼。
耐熱鋼按其正火組織可分為奧氏體耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼、鐵素體耐熱鋼及珠光體耐熱鋼等。
用途
耐熱鋼常用于制造鍋爐、汽輪機、動力機械、工業爐和航空、石油化工等工業部門中在高溫下工作的零部件。這些部件除要求高溫強度和抗高溫氧化腐蝕外,根據用途不同還要求有足夠的韌性、良好的可加工性和焊接性,以及一定的組織穩定性。中國自1952年開始生產耐熱鋼。以后研制出一些新型的低合金熱強鋼,從而使珠光體熱強鋼的工作溫度提高到600~620℃;此外,還發展出一些新的低鉻鎳抗氧化鋼種。
耐熱鋼和不銹耐酸鋼在使用范圍上互有交叉,一些不銹鋼兼具耐熱鋼特性,既可用作為不銹耐酸鋼,也可作為耐熱鋼使用。
耐熱鋼分類
珠光體鋼
合金元素以鉻、鉬為主,總量一般不超過5%。其組織除珠光體、鐵素體外,還有貝氏體。這類鋼在500~600℃有良好的高溫強度及工藝性能,價格較低,廣泛用于制作 600 耐熱鋼℃以下的耐熱部件。如鍋爐鋼管、汽輪機葉輪、轉子、緊固件及高壓容器、管道等。典型鋼種有:16Mo,15CrMo,12Cr1MoV, 12Cr2MoWVTiB,10Cr2Mo1,25Cr2Mo1V,20Cr3MoWV等。
馬氏體鋼
含鉻量一般為7~13%,在650℃以下有較高的高溫強度、抗氧化性和耐水汽腐蝕的能力,但焊接性較差。含鉻12%左右的1Cr13、2Cr13,以及在此基礎上發展出來的鋼號如1Cr11MoV,1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB等,通常用來制作汽輪機葉片、輪盤、軸、緊固件等。此外,作為制造內燃機排氣閥用的4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo等也屬于馬氏體耐熱鋼。
鐵素體鋼
含有較多的鉻、鋁、硅等元素,形成單相鐵素體組織,有良好的抗氧化性和耐高溫氣體腐蝕的能力,但高溫強度較低,室溫脆性較大,焊接性較差。如1Cr13SiAl,1Cr25Si2等。一般用于制作承受載荷較低而要求有高溫抗氧化性的部件。
奧氏體鋼
含有較多的鎳、錳、氮等奧氏體形成元素,在 600℃以上時,有較好的高溫強度和組織穩定性,焊接性能良好。通常用作在 600℃以上工作的熱強材料。典型鋼種有 1Cr18Ni9Ti, 1Cr23Ni13, 1Cr25Ni20Si2,2Cr20Mn9Ni2Si2N,4Cr14Ni14W2Mo等。
耐熱鋼的用途
鋼號 | 適用溫度范圍及其主要用途 |
00Cr12 | 抗氧化溫度600~700℃,用做高溫、高壓閥體、燃燒器 |
0Cr13Al | 適用溫度范圍700~800℃,燃汽輪機壓縮機葉片 |
1Cr17 | 在900℃以下溫度抗氧化,用做爐用高溫部件、噴嘴 |
1Cr12 | 在600~700℃溫度范圍內具有一定的抗氧化性和較高的高溫強度,可用于汽輪機葉片、噴嘴、鍋爐燃燒器閥門的高溫部件 |
1Cr13 | 抗氧化溫度700~800℃,其用途與1Cr12鋼相同 |
0Cr18Ni9 | 抗氧化溫度870℃以下,可用做鍋爐受熱面管子、加熱爐零件、熱交換器、馬弗爐、轉爐、噴嘴 |
0Cr18Ni10Ti | 在400~900℃溫度范圍內抗高溫腐蝕氧化,可用于工作溫度850℃以下的管件 |
0Cr23Ni13 | 抗氧化溫度直至980℃,用于燃燒器火管、汽輪機葉片,加熱爐體,甲烷變換裝置,高溫分離裝置 |
0Cr25Ni20 | 抗氧化溫度直至1035℃,用于加熱爐部件;工作溫度950℃以下的輸氣系統部件 |
0Cr17Ni12Mo2 | 抗氧化溫度不低于870℃工作溫度600~750℃的化工、煉油熱交換器管子、爐用管件 |
0Cr17Ni7Al | 工作溫度550℃以下的高溫承載部件 |
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d、盤條、拉絲(直徑2-12mm)、板材(厚度10-250mm)、冷拉六角鋼:S12-S40
e、冷拉方鋼:12-40mm、冷拉圓鋼:直徑1-60mm
f、熱軋薄板厚度0.35-4.0mm 、熱軋厚板厚度4.0以上,冷軋板厚度0.2mm-5mm 、冷軋鋼帶厚度0.2-3.0mm。(寬度10mm-1220mm)