Жаростойкий металл

27 июня 2018
BigCut

Жаростойкая сталь – это металл, который устойчив перед коррозионным разрушением в условиях газовой среды при повышенном температурном режиме. Он не деформируется при +550°C и выше, отличается повышенной прочностью и используется в ряде производственно-промышленных сфер, где предусмотрен постоянный контакт ненагруженных конструкций с газовой средой и высокотермальный режим. Другое название материала – окалиностойкая сталь.

Жаропрочность и жаростойкость металла

Различные виды металла могут отличаться по степени устойчивости к высоким температурам, и необходимо отличать окалиностойкость от жаропрочности. Первое свойство говорит о том, что материал устойчив перед коррозионным воздействием и не выгорает в газовой среде при повышенном термальном режиме, а второе качество показывает на способность работать при нагревании и отсутствие деформации. Жаропрочные металлы не получают повреждений при длительном нахождении в условиях повышенных температур, поэтому считаются более прочными.


Из жаростойких металлов изготавливают элементы, которые постоянно находятся в газовой среде с высокими окислительными свойствами, при этом температура не превышает 550°. К таким изделиям относятся, например, детали нагревательного оборудования, использующегося в быту. При долгой работе они не покрываются слоем окалины и имеют продолжительный срок службы.

Особенности материалов с жаропрочными свойствами

Сталь жаропрочных марок и сплавы способны использоваться в условиях постоянно повышенной температуры, при этом не проявляя ползучести. Этот процесс представляет собой медленную деформацию, которая происходит при постоянном нагреве в сочетании с механической нагрузкой. Ползучесть бывает долгой и кратковременной; для определения могут использоваться разные методы:

Для проверки на кратковременную ползучесть металл проходит испытания в печи, раскаленной до нужной температуры, при воздействии механических нагрузок на растяжение. Испытания проводятся в течение ограниченного периода, могут повторяться для утверждения результата.

Для определения долговременной ползучести испытания занимают достаточно долгое время, в результате нагрузки удается установить, какое напряжение будет предельным, приводя к деформации нагретого материала в течение длительного периода.

Марки жаропрочных и жаростойких сталей

Существует несколько типов жаростойких сталей:

Хромистые сплавы ферритной категории. Наиболее популярные марки – 15Х25Т и 15Х28. Они используются для создания сварных конструкций, эксплуатация которых не предусматривает ударные нагрузки при температуре до -20°C. Их жаростойкость доходит до 1100°.

Хромокремнистые мартенситные стали, например, 40Х10С2М. Сфера применения – изготовление клапанов и крепежных элементов для моторов.

Аустенитно-ферритный класс хромоникелевых сталей. Их жаростойкость составляет 900-1100°C, они не деформируются при слабонагруженном состоянии.

Аустенитные стали из хрома и никеля (10Х23Н18, 20Х25Н20С2). Из них делают печные детали, арматуру, трубы.

Стали и металлы, отличающиеся тугоплавкостью

Сплавы на основе тугоплавких металлов применяются для создания продукции, эксплуатация которых подразумевает температуру от 1000 до 2000°C. Для повышения жаропрочности в составе таких сплавов есть особые добавки, а жаростойкость достигается за счет легирования молибденом, титаном и другими компонентами.