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耐热钢铸件的结晶温度及原有特性
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耐热钢铸件在进行操作时主要是指在高温下工作的钢材,其产品的发展与电站、锅炉、燃气轮机、内燃机、航空发动机等各工业部门的技术进步密切相关。由于各类机器、装置使用的温度和所承受的应力不同,以及所处环境各异,因此所采用的钢材种类也各不相同。

耐热钢铸件是指具有高温抗氧化性和高温强度的钢。高温抗氧化性是保证工件在高温下持久工作的重要条件。钢件在高温空气等氧化环境中,氧与钢表面发生化学反应生成多种铁的氧化物层,该氧化物层很疏松,失去了钢的原有特性,极易脱落。为了提高钢的高温抗氧化性,向钢中加入合金元素,从而改变氧化物的结构。常用的合金元素有铬、硅、铝等。

耐热钢铸件它们与氧反应,在钢的表面上生成致密的、稳定的氧化物层,或者说钝化层Cr2O3、SiO2或者Al2O3等,以保护钢不再继续氧化。铬、硅、铝加入量多,钢的高温抗氧化好,但是若硅、铝加入量太多,钢的力学性能和工艺性变差。所以,耐热钢以铬为主要合金元素,以硅、铝为辅助元素,总之,钢的高温抗氧化性只与化学成分有关。

耐热钢铸件高温强度系指钢在高温下能够长时间保持承受机械载荷的能力。钢在高温下承受机械载荷一是软化,即强度随温度升高而降低。二是蠕变,即在恒定应力的作用下,塑性变形量随时间延长而缓慢增大,钢在高温下的塑性变形是由晶内滑移和晶界滑移造成。提高钢的高温强度,通常采用合金化方法。亦是向钢中加入合金元素,提高原子间的结合力及形成有利的组织。

耐热钢铸件加入铬、钼、钨、钒、钛等,可强化钢的基体,提高再结晶温度,还可形成强化相碳化物或金属间化合物,如Cr23C6、VC、TiC等。这些强化相在高温下稳定,不溶解,不聚集长大,并保持其硬度。加入镍元素,主要是为了得到奥氏体。奥氏体比铁素体中的原子排列紧密,原子间结合力强,原子扩散较难。所以奥氏体的高温强度较好。可见,耐热钢的高温强度不仅与化学成分有关,而且还与组织有关。 


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