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耐熱合金。 特殊鋼和合金。 生產和使用耐熱合金的

現代工業離不開的材料是可想而知的,如鋼。 有了它,我們面臨幾乎每一個轉彎。 通過引入到其結構的各種化學元素可以顯著提高機械性能和使用性能。

什麼是鋼

鋼稱為是由碳和鐵的合金。 此外,這種合金(照片下方設置)可以具有其它雜質的化學元素。

幾個不同的結構狀態。 如果碳含量是0,025-0,8%之內,該數據被稱為先共析鋼,並有在其結構中珍珠岩和鐵素體。 如果過共析鋼,也可以觀察到珠光體和滲碳體相。 鐵素體結構的特徵是大的延展性。 滲碳也具有相當的硬度。 珍珠岩形成兩個前一階段的。 它可以有一個粒狀的形狀(通過包含鐵素體的晶粒的排列滲碳,其具有圓形形狀)和一個板(兩相具有板的形式)。 如果鋼被上面在該多晶型發生溫度下加熱,然後結構的變化成奧氏體。 這個階段具有較高的延展性。 如果碳含量超過2.14%,這樣的材料和合金被稱為鐵。

鋼種

根據鋼的組成可以是碳鋼和合金鋼。 碳含量小於0.25%表徵低碳鋼。 如果量達到0.55%,那麼我們可以談論中等合金。 鋼,其具有在其組成超過0.6%的碳,稱為高的碳。 如果所產生作為融合,該技術涉及將特定的化學元素,這合金鋼調用。 引入各種組分的被顯著改變其性質。 如果其量小於4%時,低合金合金。 Srednelegirovannoj和 高合金鋼 具有分別以11%和超過12%的雜質。 取決於其中在鋼合金的領域中使用,但它們分配這樣的類型:儀器,結構和特種鋼和合金。

製造技術

煉鋼過程是相當耗費時間。 它包括幾個階段。 首先,你需要的原料 - 鐵礦石。 第一階段包括加熱到一定溫度。 當這種情況發生的氧化過程。 在第二步驟中的溫度變得更高。 碳氧化工藝都比較激烈。 該合金的可能更多的富氧。 不需要的雜質被刪除到渣。 下一步驟涉及從鋼中除去氧的,因為它減少了顯著的機械性能。 這種擴散可以進行或沉澱方法。 如果脫氧過程中不會發生,產生的鋼稱為沸騰。 安靜合金不排放氣體,氧氣被完全去除。 在這兩者之間的半鎮靜鋼。 的生產鐵的合金發生在爐床,感應爐,鹼性氧氣爐。

鋼合金

為了得到鋼材的某些性質,它的組合物給予特殊的摻雜劑。 這種合金的主要優點是提高了抗各種變形,可靠的部件和其他結構部件的增加顯著。 淬火減少裂紋等缺陷的百分比。 通常情況下,飽和度的這樣的方法中使用不同的元件以賦予耐化學腐蝕。 但也有一些缺點。 他們需要額外的處理,髮絲裂縫的發生概率高。 此外,它增加了材料的成本。 最常見的合金元素 - 鉻,鎳,鎢,鉬和鈷。 它們的應用領域是相當高的。 該工程和生產的管道,發電廠,飛機和更多的細節。

耐熱性和耐熱性的概念

的長期耐熱性是指金屬或合金在高溫下操作時保持其所有特徵的能力。 在這樣的環境則常常觀察到氣體的腐蝕。 因此,該材料必須具有其動作阻力,即是耐熱的。 因此,合金的特性在大的溫度被用於應該包括這兩個概念。 只有當這種鋼零件,工具和其它結構元件提供所需的使用壽命。

設有耐熱鋼

在溫度達到高值的情況下,它需要使用合金,其不會崩潰和抵抗變形。 在這種情況下,耐熱合金。 操作溫度為這樣的材料 - 500℃以上 表徵類似鋼的重要的一點是高耐久極限,可塑性,這是維持較長時間,以及在鬆弛抗性。 有許多能夠顯著增加高溫下的電阻部分組成:鈷,鎢,鉬。 而必須採取的成分是鉻。 他沒有那麼大的影響力,它增加了縮放性。 鉻也防止腐蝕過程。 這種類型的合金的另一個重要特性 - 緩慢蠕變。

分類 耐熱鋼 的結構的

耐熱和耐熱合金是鐵素體類,馬氏體,奧氏體和馬氏體結構feritno。 第一是由約30%的鉻。 特殊處理後變成細晶粒結構。 如果加熱溫度超過850ºS,晶粒變大,這種耐熱材料變脆。 馬氏體不銹鋼,其特徵在於,從4%至12%的鉻含量。 鎳也可以少量存在,鎢和其它元素。 它們當中產生的渦輪機部件,閥門車輛。 鋼,其具有在其結構中馬氏體和鐵素體,適合於在恆定的高溫和長期運行的操作。 鉻含量達到14%。 奧氏體通過引入耐熱鎳合金獲得。 鋼具有相似結構有很多品牌。

鎳基合金

鎳具有許多有用的性質。 他對鋼(冷,熱)的機械加工性產生積極的影響。 如果設計的項或工具,以在惡劣的環境下工作,該元素的摻雜顯著提高耐腐蝕性能。 耐熱鎳基材料被分成以下幾組:耐熱和耐熱本身。 後者還應該具有最小的耐熱特性。 操作溫度達到1200℃ 另外施用鉻或鈦。 特徵性地, 鋼合金化鎳,有雜質如鋇,鎂,硼量小,因此,更晶界強化。 這種類型的高溫合金中的偽造的形式提供,軋。 也可以低潮細節。 應用的主要區域-製造元件 氣體渦輪機。 耐熱鎳基合金具有一種組合物和高達30%的鉻。 他們是相當好,以沖壓,焊接。 此外,縮放電阻高。 這使得有可能在天然氣管道系統中使用它們。

耐熱鋼,鈦合金

鈦以少量(0.3%)引入的。 在這種情況下,它增加了合金的強度。 如果其含量是相當高的,一些惡化的機械性能(硬度,強度)。 但增加的可塑性。 這有利於鋼的處理。 當與其它成分一起施用鈦可以顯著改善高溫特性。 如果需要在惡劣的環境下工作(尤其是在情況下,當建設涉及焊接),合金元素化學數據是必要的。

鈷合金

大量的鈷(高達80%)用於產生這樣的材料如超耐熱合金和耐熱合金,因為它在其純的形式很少使用。 其施用改善在高溫下的延展性以及電阻。 並且它是較高的,鈷的合金中摻入的量越高。 在一些郵票的含量達到30%。 這些鋼的另一特徵 - 改善磁特性。 但是,由於鈷的成本高,它的使用是相當有限的。

鉬對高溫合金的影響

活性化學元素顯著影響材料的高溫強度。 特別有效的是它的使用連同其他元件。 它顯著提高鋼的硬度(在已經0.3%的含量)。 拉伸強度 也隨之增加。 另一個積極的功能,具有摻雜的鉬超級合金 - 更大程度耐氧化過程。 鉬有助於晶粒細化。 缺點是焊接的難度。

其他特殊鋼和合金

為了執行某些任務需要某種屬性的材料。 因此,我們可以談談使用特殊合金,其既可以是合金和碳。 的要求的特性的最終的設定達到由於這樣的事實,合金和它們的處理中的用途是特別技術。 另一個特殊合金和鋼被分為結構和儀器。 在用於這種類型的材料的主要問題如下:耐腐蝕和磨損的過程,在惡劣環境的工作能力,增加的機械特性。 在此類別中是耐熱鋼和合金具有高的工作溫度和低溫鋼,可以承受高達-296ºS。

工具鋼

對於特殊工具鋼用於製造刀具的製造中。 由於不同材質的工作條件也分別選擇。 由於工具是相當高的要求,並且所述合金及其生產適當的特性:它們必須從外部不含雜質,脫氧處理的夾雜物良好地進行,並且均勻的結構。 對於測量儀器它具有性能穩定,耐磨損是非常重要的。 說到切削工具,它們在升高的溫度(發生邊緣加熱),恆定的摩擦和變形操作。 因此,對他們來說,保持主要硬度加熱時,它是非常重要的。 另一種類型的工具鋼 - 高速。 基本上,它是用合金鎢。 硬度維持在約600℃的溫度 也有模具鋼。 它們是專為冷熱變形。

範圍特殊用途合金

使用合金具有特色的產業設置。 由於其卓越的品質,他們在工程,建築,石油工業不可缺少的。 耐熱和耐熱合金在的渦輪機,部分用於汽車部件的製造中使用。 具有高耐腐蝕鋼的特點,是生產管道,化油器針,盤,化工行業的各種元素的不可缺少的。 對於鐵路,水桶,履帶運輸的軌道 - 這一切的基礎是耐磨鋼。 在大規模生產中的螺栓,螺釘和使用自動機的合金相似的項目。 彈簧必須有足夠的彈性和耐用。 因此,對於他們的材料為彈簧鋼。 為了改善這種質量它進一步與鉻,鉬合金化。 所有特殊的合金和鋼的一組的特定特性可以減少其中先前使用的非鐵金屬部件的成本。

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