耐热钢和耐热合金.ppt

随着近年来能源工业的发展,耐热材料的使用正在向高温、高压和大型化方向发展,对材料的要求越来越高,从而促进了材料的改进和开发研究。
第7章耐热钢和耐热合金

高温下的破坏往往也是一种腐蚀破坏,耐热钢与耐热合金也应属于耐蚀材料。
耐热钢与耐热合金是应用范围其广的一类金属材料,涉及火力发电用锅炉,发动机、化工装置及原子能设备等领域。
3、主要破坏形式有氧化、变形、断裂(区别于电化学腐蚀)
注:高温破坏的特点:
1、高温
2、气体环境
在高温下有较好的抗氧化性且具有一定强度的钢种。这类钢多属于铁素体耐热钢。
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1、按性能分:
⑴抗氧化钢(耐热不起皮钢)
⑵热强钢
在高温下有一定的抗氧化性,兼有较高的强度及良好的组织稳定性的钢种。
2、按组织分类:
⑴珠光体耐热钢
----在正火状态下显微组织由珠光体加铁素体组成的一类钢。
特点:
③工艺性、可焊性好。
②在500~600℃以下具有良好的热强性;
①一般属于低合金耐热钢(合金元素含量﹤5% );
在600℃以下具有较好的热强性,650℃时有较好的抗氧化性。
⑵马氏体耐热钢
----含铬量在13% 左右的铬钢,其正火组织为马氏体。
特点:
为了改善热强性,有时添加少量Mo,W,V,Nb等元素。
③可焊性差,热脆性倾向较大。
⑶铁素体耐热钢
----具有单相铁素体组织的耐热钢。
特点:
①含有较高的Cr和一定量的Si,Al;
②具有较好的抗氧化性;
②具有较高的高温强度(通过合金碳化物,金属间化合物强化)
⑷奥氏体耐热钢
----具有单相奥氏体组织的耐热钢。
特点:
①含有较高的Ni,Mn,N 等元素;
③具有一定的抗氧化能力。
内燃机气阀一般在300~400℃下工作,排气阀温度可达750℃。
3、按用途分:
⑴锅炉用钢;
⑵发动机用钢;
⑶气阀用钢;
由于原子能反应堆的形式不同,反应堆中心材料和结构材料承受的温度也不同,由于处于中子的辐射下工作,所以不仅要有足够的高温强度,而且对应力腐蚀的敏感性要小,产生脆化和脱碳的倾向小。
⑷化工用耐热材料;
主要用于石油精炼和石油化工中的高温装置,温度在350~900℃。
⑸原子能用耐热材料
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耐热合金也称高温合金,已经超出碳钢范畴的材料。但因存在脆性敏感性问题尚难克服,故仍处于研制阶段。
1、铁基合金
主要特点:含有50%左右的铁和相当高的Cr、Ni 成份以及其它强化元素。