Karščiui atsparaus plieno fizinės savybės
Akivaizdu, kad ryškiausias karščiui atsparaus plieno bruožas yra atsparumas aukštai temperatūrai, kuris gali išlaikyti normalią ruošinio formą ir darbo našumo reikalavimus aukštos temperatūros darbo aplinkoje. Taigi, be atsparumo aukštai temperatūrai, kokios yra pagrindinės karščiui atsparaus plieno fizinės savybės? Dabar mes juos išvardinsime po vieną.
Karščiui atsparaus plieno atsparumas korozijai aukštoje temperatūroje
Karščiui atsparus plienas dažnai veikia aukštos temperatūros sudėtingoje korozinėje aplinkoje. Atsparumas korozijai aukštoje temperatūroje yra labai svarbus karščiui atsparaus plieno eksploatacinių savybių reikalavimas. Aukštatemperatūrinė korozija – tai medžiagų reakcija su įvairia dujų aplinka esant aukštai temperatūrai. Pagrindinės aukštatemperatūrinės dujų korozijos formos yra: aukštos temperatūros oksidacija, vulkanizacija, azotavimas, karbonizacija ir kitos formos. Be to, yra aukštos temperatūros išlydytos druskos drabužiai, aukštos temperatūros skysto metalo korozija.
Karščiui atsparaus plieno fizinės savybės yra atsparios oksidacijai aukštoje temperatūroje
Kai afinitetas tarp metalo ir deguonies yra didelis, o deguonies tirpumas kristaliniame chrome pasiekia prisotinimą, metalo paviršiuje susidaro nitridai. Susidarius oksido plėvelei, oksidacijos proceso tęstinumas priklausys nuo dviejų veiksnių: a) reakcijos greičio sąsajoje, įskaitant reakcijos greitį metalo/oksido sąsajoje ir oksido/dujų sąsajoje; b) reakcijoje dalyvaujančios medžiagos difuzijos per oksido plėvelę greitis. Apskritai, kai metalo paviršius iš pradžių reaguoja su deguonimi, kad susidarytų ypač plona oksido plėvelė, sąsajos reakcija vaidina pagrindinį vaidmenį, tai yra, sąsajos reakcija yra oksido plėvelės susidarymo kontroliuojantis veiksnys. Tačiau augant oksido plėvelei, difuzijos procesas palaipsniui vaidins vis svarbesnį vaidmenį kaip nuolatinės oksidacijos kontrolės veiksnys. Metalo paviršiuje susidariusi oksido plėvelė paprastai yra kieta, tačiau pagal oksido plėvelės pobūdį aukštesnėje temperatūroje kai kurie metalo oksidai būna skysti, kiti dujiniai.
Į karščiui atsparų plieną dedama chromo, aliuminio, silicio ir retųjų žemių elementų, kad susidarytų pilna ir tanki apsauginė oksido plėvelė su deguonimi. Dangos uždėjimas ant metalinio paviršiaus taip pat yra svarbus būdas padidinti atsparumą oksidacijai aukštoje temperatūroje. Pavyzdžiui, aliuminavimas, silikonizavimas arba chromo-aliuminio, chromo silikonizavimas ant karščiui atsparaus plieno paviršiaus turi didelį antioksidacinį poveikį.
Karščiui atsparių plienų, atsparių aukštos temperatūros vulkanizavimui, fizinės savybės
Aukštos temperatūros vulkanizavimas yra rimtesnė korozijos aukštoje temperatūroje forma nei gryna oksidacija, nes sulfidinė plėvelė turi didesnę defektų koncentraciją nei oksido plėvelė ir yra labiau linkusi įtrūkti ir skilinėti, ypač dėl žemos sulfido lydymosi temperatūros, aukštų garų. slėgis ir žemas daugumos sulfidų eutektinis taškas. Vulkanizavimo metu sieros egzistavimo forma turi įtakos vulkanizacijos aukštai temperatūrai greičiui. Garų fazės siera gali būti sieros garų, sieros dioksido, sieros trioksido, vandenilio sulfido ir organinio sulfido pavidalu. Kai vienu metu yra sieros ir deguonies, ant metalo paviršiaus dažnai susidaro mišrus oksidų ir sulfidų rūdžių sluoksnis, kuris labiau apsaugo nei sulfidai, susidarantys H2S arba organinės sieros ir sieros garuose.
Kadangi vulkanizavimas yra panašus į oksidaciją, pagrindinė oksidacijos teorija ir pagrindinės tekstilės oksidacijos priemonės yra taikomos vulkanizavimui. Chromo, aliuminio, silicio ir kitų legiruojančių elementų pridėjimas prie plieno gali tam tikru mastu užkirsti kelią vulkanizacijai aukštoje temperatūroje arba ją sulėtinti.
Karščiui atsparių plienų fizinės savybės nuo aukštos temperatūros azotinimo
Azotavimas skiriasi nuo oksidacijos ir vulkanizacijos, taip pat skiriasi ir jo gedimo forma. Nitriduojant galutiniu produktu gali būti visi nitridiniai sluoksniai, tačiau sluoksnio atsparumas korozijai vandeniniame tirpale yra menkas arba metalo plastiškumas sumažėja dėl azoto difuzijos į metalą, o kai ištisinis nitrido sluoksnis negali. būti suformuotas ant metalinio paviršiaus, sluoksnis yra labai žalias. Todėl pagrindiniam apsauginiam poveikiui beveik nėra. Todėl, kai ant metalinio paviršiaus susidaro azotavimas, bendras metalinės medžiagos veikimas bus žymiai sumažintas.
Geležis, chromas, aliuminis, titanas ir kiti elementai lengvai formuoja nitridus; Nikelis, varis ir kiti elementai nesudaro stabilių nitridų net esant aukštai temperatūrai. Todėl nikelis, varis ir kiti elementai slopina azotavimą. Mišrioje atmosferoje (pvz., atmosferoje, kurioje yra sieros) nikelis negali slopinti nitridavimo dėl lengvo vulkanizavimo. Tačiau praktinėje inžinerijoje medžiaga su dideliu nikelio chromo kiekiu vis dar yra geriausia medžiaga, atspari azotavimui aukštoje temperatūroje. Medžiagos išankstinis oksidavimas turi tam tikrą poveikį jos atsparumui oksidacijai, ypač nerūdijančio karščiui atsparaus plieno atveju.
