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浅析耐热钢铸件生产过程中疑难问题

 

  耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉、航空、石化等高温工业部门的零件⊙这些构件不仅需要高温强度和高温抗氧化性♤而且需要足够的韧性、良好的可加工性和可焊接性♤以及根据不同的用途而

确定的结构稳定性⊙

  

  自1952以来♤中国一直在生产耐热钢⊙研制了一些新型低合金耐热钢♤使珠光体耐热钢的工作温度提高到600~620℃♤并开发了一些新型低铬镍耐氧化钢⊙


  耐热钢和不锈钢耐酸钢在使用范围内相互交叉⊙一些不锈钢具有耐热钢的特性⊙它们既可以用作不锈钢♤也可以用作耐热钢⊙


  作为铁素体形成元素的铬、铝和硅♤可以促进金属表面在高温下形成致密的氧化膜♤以防止进一步氧化⊙它们是提高钢的抗氧化性和耐高温气体腐蚀性的主要元素⊙然而♤过量的Al和Si会严重恶化室温塑性和热塑性⊙铬能显著提高低合金钢的再结晶温度⊙当铬含量为2%时♤强化效果最好⊙


  镍和锰可以形成和稳定奥氏体⊙镍可以提高奥氏体钢的高温强度和渗碳性能⊙锰可以代替镍形成奥氏体♤但会破坏耐热钢的抗氧化性能⊙


  钒、钛、铌是强碳化物形成元素♤能形成细小的弥散碳化物♤提高钢的高温强度⊙钛、铌和碳的结合还可以防止奥氏体钢在高温或焊接后的晶间腐蚀⊙


  碳和氮能使奥氏体膨胀和稳定♤从而提高耐热钢的高温强度⊙当钢中含铬、锰较多时♤氮的溶解度显著提高♤可用氮合金化代替昂贵的镍⊙


  硼和稀土是耐热钢中的微量元素⊙硼溶解成固溶体并扭曲晶格⊙晶界硼可以防止元素扩散和晶界迁移♤从而提高钢的高温强度⊙稀土元素能显著提高钢的抗氧化性和热塑性⊙


  冶炼耐热钢通常是在电弧炉或感应炉中冶炼的⊙真空精炼和炉外精炼工艺通常被用在高质量要求上⊙


  某些高合金耐热钢的加工和变形是很困难的⊙铸造不仅比轧制更经济♤而且具有更高的持久强度⊙耐热铸钢在耐热钢中占有相当大的比重⊙


  除砂型铸造外♤精密铸造技术还可用于获得表面光滑、尺寸精确的产品⊙离心铸造常用于氨和乙烯热解的高温炉管⊙


  珠光体热处理钢通常采用正火或回火处理♤而马氏体耐热钢则采用回火处理♤以稳定其结构♤获得良好的综合力学性能和高温强度⊙


  耐热钢退火槽生产线中的铁素体钢不能通过热处理进行强化⊙为了消除冷塑性变形加工和焊接引起的内应力♤可在650~830℃进行退火处理♤退火后迅速冷却♤从而快速通过475℃的脆性温度范围⊙


  耐热铸件主要用于铸态♤也可根据耐热钢的类型进行热处理⊙


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