Kuumuskindlast terasest valandid on toorainena kuumuskindlast legeerterasest valatud osad. Kõrge temperatuuri tingimustes nimetatakse kuumuskindlaks teraseks oksüdatsioonikindluse, piisava kõrge temperatuuritugevuse ja hea kuumakindlusega terast. Kuumuskindla terase võib oma omaduste järgi jagada kahte tüüpi: oksüdatsioonikindel teras ja kuumuskindel teras. Oksüdatsioonivastast terast nimetatakse ka koorimata teraseks. Kuumtugev teras viitab terasele, millel on hea oksüdatsioonikindlus kõrgel temperatuuril ja kõrge tugevus kõrgel temperatuuril. Sama keemilise koostise korral on valatud olekus suurem soojustugevus kui valtsitud olekus. Valatud kuumakindlast terasest osad hõivavad kuumakindla terase valdkonnas suure osa.
Mõnda kõrglegeeritud kuumuskindlat terast on raske töödelda ja deformeerida. Valandite tootmine pole mitte ainult kuluefektiivsem kui valtstoodete, vaid ka valanditel on suurem vastupidavus. Seetõttu moodustab kuumakindel valuteras märkimisväärse osa kuumakindlast terasest. Lisaks liivavalule saab kasutada ka täppisvalu tehnikaid, et saada sileda pinnaga ja täpsete mõõtudega tooteid. Tsentrifugaalvalu kasutatakse sageli kõrge temperatuuriga ahjutorude jaoks sünteetilise ammoniaagi ja etüleeni krakkimiseks
Normaliseeritud olekus metallograafilise struktuuri järgi võib kuumakindla valuteras jagada nelja kategooriasse: kuumuskindel perliitteras, kuumakindel martensiitteras, kuumuskindel ferriitteras ja austeniitkuumuskindel teras.
1. Pearlitic kuumakindel valatud teras
Perliidist kuumakindla valuterase legeerivad elemendid on peamiselt kroom ja molübdeen ning üldkogus ei ületa üldjuhul 5%. Selle struktuuris on peale perliidi ja ferriidi ka bainiiti. Seda tüüpi terasel on hea tugevus kõrgel temperatuuril ja protsessi jõudlus temperatuuril 500–600 ℃. Neid kasutatakse laialdaselt alla 600 ℃ kuumakindlate osade valmistamiseks, nagu katla terastorud, auruturbiini tiivikud, rootorid, kinnitusdetailid, kõrgsurveanumad, torustikud jne. Tüüpilised klassid on: 16Mo, 15CrMo, 12Cr1MoV, 12Cr2Mo110CiB , 25Cr2Mo1V, 20Cr3MoWV jne.
Perliidist kuumakindlate terasvalandite kuumtöötlemine on peamiselt normaliseeritud või karastatud ja karastatud, et saada stabiilne struktuur, head terviklikud mehaanilised omadused ja vajalik tugevus kõrgel temperatuuril.
2. Martensiitkuumuskindel valuteras
Martensiitsest kuumakindla valuterase kroomisisaldus on üldiselt 7-13%. Sellel on kõrgem tugevus kõrgel temperatuuril, oksüdatsioonikindlus ja veeauru korrosioonikindlus alla 650 ℃, kuid selle keevitatavus on halb. Auruturbiini labade, ketaste, võllide, kinnitusdetailide jne valmistamiseks kasutatakse tavaliselt 1Cr13, 2Cr13, mis sisaldavad umbes 12% kroomi, ja selle alusel välja töötatud terase sorte nagu 1Cr11MoV, 1Cr12WMoV, 2Cr12WMoNbVB ja muid sulameid. Sisepõlemismootorite väljalaskeklappide valmistamisel kasutatavad 4Cr10Si2Mo jne on samuti martensiitsed kuumakindlad terased.
Martensiitsest kuumuskindlast terasest valandite tavaline kuumtöötlusprotsess on normaliseerimine + karastamine.
3. Ferriit Kuumakindel valuteras
Ferriitne kuumakindel valuteras sisaldab rohkem kroomi, alumiiniumi, räni ja muid elemente, moodustades ühefaasilise ferriitstruktuuri, millel on hea oksüdatsioonikindlus ja kõrge temperatuuriga gaasi korrosioonikindlus, kuid nende kõrge temperatuuri tugevus on madal, toatemperatuuril Haprus on suurem ja keevitatavus on halb. Näiteks 1Cr13SiAl, 1Cr25Si2 jne. Ferriitkuumuskindlat valuterast kasutatakse tavaliselt madala koormusega ja kõrgel temperatuuril oksüdatsioonikindlust nõudvate osade valmistamiseks.
Kuumakindlate ferriitsete terasvalandite kuumtöötlemisel kasutatakse stressi leevendamiseks tavaliselt lõõmutamist ja seejärel kiiret jahutamist (et kiiresti läbida 400–500 ℃ rabe tsoon).
4. Austeniit Kuumakindel valuteras
Austeniitne kuumuskindel valuteras sisaldab rohkem austeniiti moodustavaid elemente, nagu nikkel, mangaan, lämmastik jne, temperatuuril üle 600 °C, sellel on hea tugevus kõrgel temperatuuril ja konstruktsiooniline stabiilsus ning hea keevitusvõime. Tavaliselt kasutatakse kuumuskindla materjalina, mis töötab üle 600°C. Tüüpilised klassid on 1Cr18Ni9Ti (321), 1Cr23Ni13 (309), 0Cr25Ni20 (310S), 1Cr25Ni20Si2 (314), 2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4Cr23Ni13,14W24Ni jne.
Hea külmdeformatsiooni saavutamiseks võib austeniitset antioksüdantset terast töödelda kõrgtemperatuurilise lahusega kuumtöötlusega. Austeniitset kuumtugevat terast töödeldakse esmalt kõrgtemperatuurse lahusega ja seejärel vanandatakse 60–100 ℃ kõrgemal kui kasutustemperatuur, et stabiliseerida struktuur ja sadestada teine faas maatriksi tugevdamiseks.
Kuumuskindlate terasvalandite kasutusalad
Kuumakindlat terast kasutatakse sageli kõrgetel temperatuuridel töötavate osade ja komponentide tootmiseks sellistes tööstussektorites nagu katlad, auruturbiinid, elektrimasinad, tööstuslikud ahjud ning lennundus- ja naftakeemiatööstus. Lisaks kõrgetemperatuurilisele tugevusele ning oksüdatsiooni- ja korrosioonikindlusele kõrgel temperatuuril nõuavad need osad ka piisavat sitkust, head töödeldavust ja keevitatavust ning teatud konstruktsiooni stabiilsust vastavalt erinevatele kasutusaladele.
Mõned kuumuskindla legeerterase klassid ja nende rakendused | |
| Terase klass | Töötav temperatuur ja rakendused |
| 00Cr12 | Antioksüdatsiooni temperatuur 600 ~ 700 ℃, kasutatakse kõrge temperatuurina, kõrgsurve klapi korpus, põleti |
| 0Cr13Al | Kohaldatav temperatuurivahemik 700–800 ℃, gaasiturbiini kompressori laba |
| 1Cr17 | Antioksüdatsioon temperatuuril alla 900 ℃, kasutatakse ahjude kõrge temperatuuriga osadena ja düüsidena |
| 1Cr12 | Oksüdatsioonikindlus ja kõrge kõrge temperatuuri tugevus temperatuurivahemikus 600–700 ℃ ning seda kasutatakse auruturbiini labade, düüside ja katla põleti ventiilide kõrge temperatuuriga osade jaoks. |
| 1Cr13 | Oksüdatsioonikindluse temperatuur on 700–800 ℃ ja selle kasutamine on sama, mis 1Cr12 terasel |
| 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti | Antioksüdatsiooni temperatuur alla 870 ℃, saab kasutada katla küttepinna toruna, kütteahju osadena, soojusvahetina, muhvelahjuna, muundurina, düüsina |
| 0Cr18Ni10Ti, 0Cr18Ni11Nb | See on vastupidav kõrgel temperatuuril korrosioonile ja oksüdatsioonile temperatuurivahemikus 400–900 ℃ ning seda saab kasutada toruliitmike jaoks, mille töötemperatuur on alla 850 ℃ |
| 0Cr23Ni13 | Antioksüdatsiooni temperatuur kuni 980 ℃, kasutatakse põleti tuletoru, auruturbiini laba, kütteahju korpuse, metaani muundamise seadme, kõrge temperatuuri eraldusseadme jaoks |
| 0Cr25Ni20 | Antioksüdatsiooni temperatuur kuni 1035 ℃, kasutatakse ahju osade soojendamiseks; gaasiülekandesüsteemi osad töötemperatuuriga alla 950 ℃ |
| 0Cr17Ni12Mo2, 0Cr19Ni13Mo2 | Antioksüdatsiooni temperatuur ei ole madalam kui 870 ℃, töötemperatuur on 600 ~ 750 ℃, soojusvaheti torud ja ahjuliitmikud keemiatööstuse ja nafta rafineerimise jaoks. |
| 0Cr17Ni7Al | Kõrge temperatuuri kandvad osad töötemperatuuriga alla 550 ℃ |
Postitusaeg: 10. september 2021