материал / материаловеденье-1 / отв / Š‡€Œ… / Материаловедение ТХТ / 58. Жаростойкие стали

58. Жаростойкие стали. Жаростойкость

(окалиностойкость) – способность М

сопротивляться хим коррозии сухой газовой

среде при высоких t?. Fe с О2 может

образовывать оксиды трёх видов: FeO, Fe3O4,

Fe2O3. До (560…600)?С окалина состоит

преимущественно из плотного слоя оксидов

Fe3O4 и Fe2O3, что затрудняет диффузию

атомов О2 и М. Выше 600?С происходит

растрескивание этих оксидов и вместо них

защита М о? лишь рыхлым оксидом FeO, что

облегчает доступ О2 к поверхности М. Нагрев

выше 600?С приводит к интенсивному

окислению сплавов на основе Fe. Основным

фактором, влияющим на Ж, явл хим состав М,

определяющий защитные св-ва оксидной

плёнки. Рыхлый оксид Mg почти не защищает

М при нагреве. Mg не тлк быстро окисляется,

Нои легко воспламеняется при нагреве ==>

используется в пиротехнике. Оксиды М II-ой

группы при нагреве разрушаются за счёт

сублимации в случае Мо и W, так и благодаря

растворению в М входящего в них О2 (Ti, Zr).

При ? t? сверх определенного предела ?

эффективность оксидов М III-ей группы. Для

технич Fe предельная рабочая t? нагрева в

воздушной среде составляет 560?С. М VI-ой

группы, благодаря плотной оксидной плёнке с

высокими защитными свойствами при нагреве,

имеют хорошую Ж. Сr, Si и Al используют для

Ж легированных сталей. Оксид легирующего

элемента должен быть плотным, не

подверженным растрескиванию при нагреве,

иметь высокие t? сублимации и плавления. Т.к.

высокое содержание Si и Al способствует

охрупчиванию и ? технологическую

пластичность при обработке давлением,

основным легирующим элементом явл Cr.

Жаростойкие св-ва ? с ? его содержания в

стали. Сталь, содержащая 5% Cr, сохраняет Ж

до 600?С (15Х5), 9% (40Х9С2) – до 800?С,

17% (08Х17Т) – до 900?С. Хромистые марки

сталей относятся к сталям ферритного класса.

Для изготовления деталей печного

оборудования применяют стали 20Х23Н18,

20Х25Н20С2, имеющие Ж до 1100?С. Эти

марки относятся к аустенитному классу и

характеризуются не тлк высокой

жаростойкостью, но и высокой

жаропрочностью. Хотя уровень жаростойкости

стали и её max рабочая t? определяются

содержанием Cr, ? t? эксплуатации

обусловливает одновременный рост

концентрации Ni, что связано с

необходимостью стабилизации аустенитной

структуры.