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耐熱鋼鑄件生產(chǎn)過程中會(huì)遇到哪些疑難問題淺析


耐熱鋼常用于制造鍋爐、汽輪機(jī)、動(dòng)力機(jī)械、工業(yè)爐和航空、石油化工等工業(yè)部門中在高溫下工作的零部件。這些部件除要求高溫強(qiáng)度和抗高溫氧化腐蝕外,依據(jù)用途不同還要求有足夠的韌性、杰出的可加工性和焊接性,以及必定的安排安穩(wěn)性。


我國(guó)自1952年開始出產(chǎn)耐熱鋼。以后研制出一些新型的低合金熱強(qiáng)鋼,然后使珠光體熱強(qiáng)鋼的工作溫度進(jìn)步到600~620℃;還發(fā)展出一些新的低鉻鎳抗氧化鋼種。耐熱鋼和不銹耐酸鋼在運(yùn)用范圍上互有交叉,一些不銹鋼兼具耐熱鋼特性,既可用作為不銹耐酸鋼,也可作為耐熱鋼運(yùn)用。鉻、鋁、硅這些鐵素體構(gòu)成的元素,在高溫下能促進(jìn)金屬外表生成致密的氧化膜,防止繼續(xù)氧化,是進(jìn)步鋼的抗氧化性和抗高溫氣體腐蝕的首要元素。但鋁和硅含量過高會(huì)使室溫塑性和熱塑性嚴(yán)峻惡化。


鉻能明顯進(jìn)步低合金鋼的再結(jié)晶溫度,含量為2%時(shí),強(qiáng)化效果較好。鎳、錳能夠構(gòu)成和安穩(wěn)奧氏體。鎳能進(jìn)步奧氏體鋼的高溫強(qiáng)度和改進(jìn)抗?jié)B碳性。錳雖然能夠代鎳構(gòu)成奧氏體,但損害了耐熱鋼的抗氧化性。


釩、鈦、鈮是強(qiáng)碳化物構(gòu)成元素,能構(gòu)成細(xì)微彌散的碳化物,進(jìn)步鋼的高溫強(qiáng)度。鈦、鈮與碳結(jié)合還可防止奧氏體鋼在高溫下或焊后發(fā)生晶間腐蝕。


碳、氮可擴(kuò)大和安穩(wěn)奧氏體,然后進(jìn)步耐熱鋼的高溫強(qiáng)度。鋼中含鉻、錳較多時(shí),可明顯進(jìn)步氮的溶解度,并可運(yùn)用氮合金化以替代價(jià)格較貴的鎳。硼、稀土均為耐熱鋼中的微量元素。硼溶入固溶體中使晶體點(diǎn)陣發(fā)生畸變,晶界上的硼又能阻撓元素分散和晶界遷移,然后進(jìn)步鋼的高溫強(qiáng)度;稀土元素能明顯進(jìn)步鋼的抗氧化性,改進(jìn)熱塑性。


鍛煉耐熱鋼一般在電弧爐或感應(yīng)爐中熔煉。質(zhì)量要求高的往往選用真空精粹和爐外精粹工藝。鑄造某些高合金耐熱鋼難以加工變形,出產(chǎn)鑄件不只比軋材合算,并且鑄件還有較高的持久強(qiáng)度。所以在耐熱鋼中耐熱鑄鋼占有相當(dāng)大的份額。鑄造方法除選用砂型鑄造外,還可用精細(xì)鑄造工藝以獲得外表光滑、尺度準(zhǔn)確的產(chǎn)品。對(duì)合成氨和乙烯裂解用的高溫爐管往往選用離心鑄造的方法。


熱處理珠光體熱強(qiáng)鋼通常經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)后運(yùn)用;馬氏體耐熱鋼用調(diào)質(zhì)處理,以安穩(wěn)安排,得到良好的歸納力學(xué)性能和高溫強(qiáng)度。耐熱鋼退火罐出產(chǎn)線鐵素體鋼不能通過熱處理強(qiáng)化。為消除因冷塑性變形加工和焊接所導(dǎo)致的內(nèi)應(yīng)力,可在650~830℃進(jìn)行退火處理,退火后快速冷卻,以便迅速地通過475℃脆性溫度范圍。奧氏體抗氧化鋼大多選用高溫固溶熱處理,以獲得杰出的冷變形性。奧氏體熱強(qiáng)鋼則先用高溫固溶處理,然后在高于運(yùn)用溫度60~100℃條件下進(jìn)行時(shí)效處理,使安排安穩(wěn)化,分出第二相,以強(qiáng)化基體。耐熱鑄鋼多在鑄態(tài)下運(yùn)用,也有依據(jù)耐熱鋼的品種選用相應(yīng)的熱處理的。


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