Lämmönkestävää terästä

Lämmönkestävä teräs tarkoittaa terästä, jolla on korkean lämpötilan hapettumiskestävyys ja korkea lämpötilalujuus. Korkean lämpötilan hapettumisenkestävyys on tärkeä ehto kappaleen kestävän työskentelyn varmistamiseksi korkeassa lämpötilassa. Teräsosat korkean lämpötilan ilmassa ja muussa hapettumisympäristössä, hapen ja teräksen pinnan kemiallinen reaktio muodostaa erilaisia ​​rautaoksidikerros, oksidikerros on hyvin löysä, menetti teräksen alkuperäiset ominaisuudet, helppo pudota. Teräksen korkean lämpötilan hapettumisenkestävyyden parantamiseksi teräkseen lisätään seosaineita muuttamaan oksidin rakennetta. Yleisesti käytetyt seoselementit ovat kromi, pii, alumiini ja niin edelleen. Ne reagoivat hapen kanssa muodostaen tiheän, stabiilin oksidikerroksen tai passivointikerroksen Cr2O3, SiO2 tai Al2O3, joka suojaa terästä hapettumiselta. Kromia, piitä ja alumiinia lisätään, ja teräksen korkean lämpötilan hapettumisenkestävyys on hyvä, mutta jos piitä ja alumiinia lisätään liikaa, teräksen mekaaniset ominaisuudet ja prosessi huononevat. Siksi lämmönkestävä teräs, jossa kromi on pääseoselementti, pii, alumiini apuelementtinä, lyhyesti sanottuna teräksen korkean lämpötilan hapettumisenkestävyys liittyy vain kemialliseen koostumukseen.
Korkean lämpötilan lujuus viittaa teräksen kykyyn kestää mekaanista kuormitusta pitkään korkeassa lämpötilassa. Teräs korkean lämpötilan mekaanisen kuormituksen alaisena pehmenee, eli lujuus heikkenee lämpötilan noustessa. Toinen on viruminen, eli jatkuvan jännityksen vaikutuksesta plastisen muodonmuutoksen määrä kasvaa hitaasti ajan pidentyessä, ja teräksen plastinen muodonmuutos korkeassa lämpötilassa johtuu kiteen liukumisesta ja raerajaliuosta. Lejeerausmenetelmää käytetään yleensä parantamaan teräksen lujuutta korkeissa lämpötiloissa. Se on myös lisätä metalliseoselementtejä teräkseen atomien välisen sidosvoiman parantamiseksi ja suotuisan organisaation muodostamiseksi. Kromin, molybdeenin, volframin, vanadiinin, titaanin jne. lisääminen voi vahvistaa teräksen matriisia, parantaa uudelleenkiteytyslämpötilaa, mutta voi myös muodostaa tehostetun faasin karbidia tai metallien välisiä yhdisteitä, kuten Cr23C6, VC, TiC jne. Nämä tehostetut faasit ovat stabiileja korkeissa lämpötiloissa, eivät liukene, eivät ole aggregaatteja ja säilyttävät kovuutensa. Nikkeliä lisätään pääasiassa austeniitin saamiseksi. Austeniitti on tiiviimmin järjestetty kuin ferriitin atomit, ja atomien välinen sitomisvoima on vahva, joten atomidiffuusio on vaikeaa. Joten austeniitin korkean lämpötilan intensiteetti on parempi. Voidaan nähdä, että lämmönkestävän teräksen korkeiden lämpötilojen lujuus ei liity pelkästään kemialliseen koostumukseen, vaan myös kudokseen.