耐熱鋼的定義
2016/4/16
耐熱鋼和高溫合金是指在高溫下工作的金屬材料。金屬材料使用溫度的高低是一個(gè)相對(duì)概念,例如,對(duì)蒸汽輪機(jī)和鍋爐來(lái)講,在本世紀(jì)30一一4。年代蒸汽溫度不過(guò)400-450'C,燕汽壓力不過(guò)近100大氣壓,而現(xiàn)在燕汽溫度已達(dá)6500 ,蒸汽壓力也高達(dá)240大氣壓以上,因此所使用的金屬材料也從低碳鋼發(fā)展到復(fù)雜的各類(lèi)合金鋼。耐熱鋼使用溫度最高也就600-700r-。現(xiàn)代航空工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了超音速飛機(jī),其發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度高達(dá)1200,C,從而,出現(xiàn)了各類(lèi)鎳基、鉆基合金。由此可見(jiàn),根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的要求不同,耐熱鋼和高溫合金的使用溫度范圍是十分寬廣的,從幾百度到千度以上。一般來(lái)講,耐熱鋼和高溫合金工作溫度是指該金屬或合金的((0-3-0-5)幾點(diǎn)℃以上的溫度。圖1-1中列出了二些金屬和合金的熔點(diǎn)。由圖可知,鑒于它們的本質(zhì)不同,其使用溫度也是各不相同,鐵基、鉆基和鎳基合金的使用溫度一般不超過(guò)1000'C ,溫度再高就必須選用難熔金屬(指熔點(diǎn)高于 1650℃的金屬)或其合金了。作為高溫下使用的工程材料,必須具有高溫下優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和抗腐蝕性能。實(shí)踐表明,圖1-1中所列的難熔金屬,除鉻外,在空氣或其他氧化性氣氛中其抗高溫氧化的能力都很差,必須藉助于耐蝕涂層,方可勉強(qiáng)使用。
耐熱鋼和高溫合金是在高溫下工作的金屬材料的統(tǒng)稱(chēng)。實(shí)踐中,根據(jù)金屬材料所處工作環(huán)境的不同和受力狀態(tài)的差異,可將耐熱鋼及合金分為熱穩(wěn)定性金屬材料和熱強(qiáng)性金屬材料。熱穩(wěn)定性金屬材料主要是指在高溫靜態(tài)下不受外力的情況下工作的材料,例如,各類(lèi)加熱馬弗爐罩、爐底板、加熱用元器件等。在這種工作條件下,主要要求材料具有優(yōu)良的抗高溫氧化性能。熱強(qiáng)性金屬材料則不同,除要求在高溫下具有優(yōu)異的抗高溫腐蝕性能外,更重要的是要具有優(yōu)良的、綜合的高溫力學(xué)性能,典型的例子是燃?xì)廨啓C(jī)的葉片、渦輪盤(pán)等部件,在這些情況,部件的受力狀態(tài)往往是十分復(fù)雜的。介質(zhì)環(huán)境也是十分苛刻的。
所以,在闡述耐熱鋼和高溫合金時(shí),可將它們分為熱穩(wěn)定性鋼和合金及熱強(qiáng)性耐熱鋼和合金兩類(lèi)。當(dāng)然,也可以按照耐熱鋼和高溫合金的使用范圍來(lái)進(jìn)行分類(lèi),如爐用耐熱鋼和合金,電阻絲用耐熱鋼及合金,葉片用耐熱鋼及合金等等。