| varmebestandigt stål |
|---|
| Faser af jern-carbon-legeringer |
|
| Strukturer af jern-carbon-legeringer |
|
| Blive |
|
| støbejern |
|
Varmebestandigt stål er en type stål , der anvendes ved høje temperaturer (fra 0,3 dele af smeltepunktet) i en vis tid, samt under komplekse spændingsforhold. Ved temperaturer op til 600°C bruges udtrykket "varmebestandig". [en]
Den vigtigste egenskab, der bestemmer stålets ydeevne , er varmebestandighed .
Varmebestandighed er stålets evne til at arbejde under stress ved forhøjede temperaturer uden mærkbar permanent deformation og ødelæggelse. De vigtigste egenskaber ved varmebestandighed er krybning og langsigtet styrke .
Fænomenet med kontinuerlig deformation under påvirkning af konstant stress kaldes krybning. Karakteristikken for kryb er krybegrænsen, som kendetegner den betingede trækspænding, ved hvilken krybehastigheden og tøjningen når en given værdi på en vis tid. Hvis tolerancen er givet i form af krybehastighed, så er krybegrænsen angivet med σ(sigma) med to indekser : den nederste svarer til den givne krybehastighed i %/h (procent i timen), og den øverste svarer til til testtemperaturen . Hvis der er angivet relativ forlængelse, indføres tre indekser i betegnelsen for krybegrænsen: et øverste svarer til testtemperaturen, to nederste svarer til deformation og tid. For dele, der er i drift i lang tid (år), bør krybegrænsen være karakteriseret ved en lille deformation, der opstår med en betydelig varighed af belastningspåføring. For dampturbiner , dampturbineblade, der arbejder under tryk, tillades en total deformation på ikke mere end 1% pr. 100.000 timer, i nogle tilfælde er 5% tilladt. For gasturbinevinger kan deformationen være 1-2% i 100-500 timer.
Stålets modstandsdygtighed over for ødelæggelse under langvarig udsættelse for temperatur er karakteriseret ved langvarig styrke .
Langtidsstyrke er en betinget spænding under påvirkning af hvilken stål ved en given temperatur ødelægges efter en given tidsperiode.
Varmebestandige egenskaber bestemmes primært af smeltetemperaturen af hovedkomponenten i legeringen , derefter af dens legering og de tidligere varmebehandlingsmetoder , som bestemmer legeringens strukturelle tilstand. Grundlaget for varmebestandigt stål er faste opløsninger eller overmættede opløsninger , der er i stand til yderligere hærdning på grund af udfældningshærdning .
Til korttidsservice anvendes legeringer med en meget spredt fordeling af anden fase, og til langtidsservice anvendes strukturstabile legeringer. For lang levetid vælges en legering, der ikke er tilbøjelig til at hærde nedbør .
Det mest almindelige legeringselement i varmebestandige stål er krom (Cr), som positivt påvirker varmemodstanden og varmebestandigheden .
Højlegeret varmebestandigt stål på grund af forskellige legeringssystemer tilhører forskellige klasser:
Inden for hver klasse skelnes stål med forskellige typer hærdning :
hårdmetal _ intermetallisk , blandet (carbid-intermetallisk).For kedelanlæg, der opererer i lang tid (10.000-100.000 timer) ved temperaturer på 500-580 °C, anbefales perlitiske stål , indføring af molybdæn , som øger omkrystallisationstemperaturen af ferrit og derved øger dens varmebestandighed.
Imidlertid er de fleste varmebestandige stål, der arbejder ved forhøjede temperaturer, austenitiske stål på krom-nikkel- og krom-mangan-baser med forskellige yderligere legeringer. Disse stål er opdelt i tre grupper: