Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Производство жаропрочных сплавов и изделий

Производство жаропрочных сплавов и изделий

Жаростойкие и жаропрочные сплавы применяются в качестве конструкционных материалов для изготовления изделий с повышенными требованиями к механической прочности и коррозионной стойкости при воздействии высоких температур.

Активный интерес к подобным материалам проявился еще в конце 30-х годов XX века, по причине роста потребности в передовых материалах способных работать в особо агрессивных условиях. Это было прежде всего связано с зарождением реактивной авиации и внедрением газотурбинных двигателей.

В основу жаростойких и жаропрочных сплавов легли кобальт, титан, алюминий, железо, медь и никель. Наиболее широкое распространение получили именно никелевые сплавы. Литейные, деформируемые и порошковые. Наиболее распространенными среди жаропрочных являются литейные сложнолегированные сплавы на никелевой основе, способные выдерживать температуры до 1100 °C в течение сотен и тысяч часов, подвергаясь при этом высоким статическим и динамическим нагрузкам.

Жаропрочные стали и сплавы — это материалы, предназначенные для работы при высоких температурах, в течение длительных периодов времени, в условиях сложно-напряженного состояния, обладающие достаточным сопротивлением к коррозии в газовых средах.

Жаростойкие сплавы и стали — материалы, работающие в не нагруженном или слабо нагруженном состоянии, при повышенных температурах (более 550 °C), так же обладающие стойкостью к коррозии в газовых средах.

Достоинства:
✔ Обладают высокой износостойкостью и жаропрочностью;
✔ Имеют высокие показатели жаростойкости.

Недостатки:
• Сплавы с содержанием хрома и никеля отличаются сравнительно высокой стоимостью;
• Имея в своем составе большое разнообразие компонентов, достаточно трудоемки в производстве.

Марочник сталей и сплавов

Назначение: Газоотводящие трубы, листовые детали высокотемпературных установок в нефтехимическом машиностроении для длительной службы при температурах 700-850℃

Назначение: Детали газопроводных систем, жаровые трубы, детали камер сгорания, уплотнения и другие детали высоко- температурных газовых турбин, форсажных камер и других деталей с рабочей температурой до 1000-1100℃

Назначение: Сварные аппараты, теплообменники и другие детали, работающие в растворах, содержащих ионы хлора, серной, фосфорной кислот при температуре до 80ºC, и других средах повышенной агрессивности. Активно используется в производстве сложных минеральных удобрений.

08Х15Н24В4ТР

Назначение: Для производства рабочих и направляющих лопаток, крепежных деталей, дисков газовых турбин с длительным сроком службы при температурах от 650 до 700 ℃. Относится к сталям аустенитного класса.

Назначение: Титановый сплав для изготовления листов, лент, фольги, полос, плит, прутков, профилей, трубных заготовок, труб, поковок, слитков и штампованных заготовок методом деформации; кованых и штампосварных деталей, работающих при температурах до +450°С. Относится к высокопрочным сплавам мартенситного класса.

Назначение: Крепежные детали, плоские пружины, лопатки газовых турбин, диски, роторы, ответственные детали и другие детали, работающие при температурах до 650℃

Назначение: Детали газопроводных систем, жаровые трубы камер сгорания, направляющие лопатки, уплотнения и другие детали, рассчитанные на службу при температурах до 1100℃. Активно применяется в авиационной промышленности.

Назначение: Для изготовления сварной аппаратуры (колонны, теплообменники, реакторы), эксплуатирующиеся в наиболее жестких условиях (среды окислительно-восстановительного характера) химической и нефтегазовой промышленности и других отраслей при температуре от минус 70 до 500 ℃, при давлении среды не более 5,0 Н/мм2.

45Х14Н14В2М

Назначение: Для производства деталей трубопроводов, клапанов моторов, арматуры, деталей дизелестроения и специального крепежа, для длительной работы при температурах до 600-650 °С, в том числе азотируемых деталей авиастроения.

Назначение: Детали газовых систем. Листовые детали, работающие при умеренных напряжениях. Рекомендуемая максимальная температура применения в течение длительного времени до 950-1000℃

Назначение: Для спайки с мягким стеклом С72-4, для соединения с керамикой и слюдой; ТКЛР*1000000 в диапазоне температур от -70 до +450℃

Назначение: Для изготовления нагревательных элементов сопротивления, деталей камер сгорания, форсажных камер (карманов, диффузоров, экранов и др.), работающих при незначительных напряжениях и температурах 1100-1200 °С.

Назначение: Универсальный титановый сплав, применяется для производства деталей и узлов низкого и среднего давления (диски, лопатки, кольца, детали статора, корпусные детали), работающих при температурах до 350°С неограниченно.

Производство заготовок и изделий

ООО «ЧЗСИ» производит и поставляет различные заготовки и изделия из жаропрочных и жаростойких сталей и сплавов ХН32Т, ХН35ВТ, ХН38ВТ, ХН60ВТ, ХН78Т, 33НК, 06ХН28МДТ, ХН65МВУ, 08Х15Н24В4ТР, 45Х14Н14В2М, ХН70Ю а также титановых сплавов ВТ3-1 и ВТ6 (по ОСТ1-90266-86):

Продукция нашего Завода востребована и успешно применяется в различных областях промышленности и производств, где предъявляются самые высокие требования к таким качествам материалов и изделий, как: прочность, надежность, высокая устойчивость к регулярному, длительному воздействию экстремальных температур и прочих деструктивных факторов.

Основные области применения: изготовление деталей для ракетно-космической отрасли, элементов газо-турбинных двигателей самолетов, деталей кораблей, энергетических установок, производство и обслуживание нефтехимического оборудования. При изготовлении рабочих лопаток, турбинных дисков, колец и прочих элементов газовых турбин, а так же в производстве камер сгорания, узлов и деталей печей, прочих изделий, предназначенных длительно функционировать в условиях высоких температур. Диапазон рабочих температур таких сталей и сплавов составляет, как правило, от 500 до 1350 °С. Полуфабрикаты из некоторых сплавов используются так же в качестве присадочного материала при сварке.

Жаростойкие стали: состав и марки жаропрочных сплавов

Жаропрочная сталь, представленная на современном рынке большим разнообразием марок, как и сплавы жаростойкой категории, признается большинством специалистов лучшим материалом для изготовления элементов конструкций и оборудования, которые эксплуатируются в постоянном контакте с агрессивными средами и в других сложных условиях.

Типичные изделия из жаропрочной стали – печи, камины, котлы и металлические дымоходы

Типичные изделия из жаропрочной стали – печи, камины, котлы и металлические дымоходы

Жаропрочность и жаростойкость металла

Жаростойкость, которой обладают стали и другие металлические сплавы отдельной категории, имеет еще одно название – «окалиностойкость». Это свойство, которым отдельные металлы наделяют в процессе производства, заключается в их способности длительное время в условиях повышенных температур активно противостоять такому негативному явлению, как газовая коррозия. В отличие от жаростойких, жаропрочные стали и металлы другого типа обладают способностью не разрушаться и не деформироваться под длительным воздействием высоких температур.

Металлы, которые отличаются жаростойкостью, применяют преимущественно для изготовления ненагруженных конструкций, эксплуатируемых в условиях постоянного воздействия на них газовой окислительной среды и температуры, не превышающей 550°. К таким конструкциям, в частности, относятся элементы нагревательных печей.

Сплавы, выполненные на основе железа, даже если их отличает жаростойкость, при таких условиях эксплуатации и при воздействии температуры, превышающей 550°, начинают активно окисляться, что приводит к появлению на их поверхности пленки, состоящей из оксида железа. Формирующееся на поверхности такого металла химическое соединение железа и кислорода – это, по сути, окалина хрупкого типа. Ее характеризует элементарная кристаллическая решетка, содержащая недостаточное количество атомов второго вещества.

Свойства оксидов элементов, увеличивающих жаростойкость железа

Свойства оксидов элементов, увеличивающих жаростойкость железа

Чтобы улучшить такое свойство стали, как жаростойкость, в ее химический состав вводят хром, алюминий и кремний. Соединяясь с кислородом, эти элементы способствуют формированию в структуре металла плотных и надежных кристаллических структур, что и улучшает его способность безболезненно переносить воздействие повышенных температур.

Лучшую жаростойкость демонстрируют стали, легирование которых выполнено на основе такого металла, как хром. К наиболее известным маркам таких сталей, которые называют сильхромами, относятся:

  • 08Х17Т;
  • 15Х25Т;
  • 15Х6СЮ;
  • 36Х18Н25С2.

Химический состав жаропрочных сталей марок 13Х11Н2В2МФ, 15Х11МФ, 20Х13, 20Х12ВНМФ

Химический состав жаропрочных сталей марок 13Х11Н2В2МФ, 15Х11МФ, 20Х13, 20Х12ВНМФ

Что характерно, жаростойкость стали повышается с увеличением в ее химическом составе количества хрома. Используя данный металл в качестве легирующего элемента, можно создавать марки сталей, изделия из которых не будут утрачивать своих первоначальных характеристик даже при длительном воздействии на них температуры, превышающей 1000 градусов.

Особенности материалов с жаропрочными свойствами

Жаропрочные стали и сплавы, как уже говорилось выше, способны успешно эксплуатироваться в условиях постоянного воздействия высоких температур, при этом не проявляя склонности к ползучести. Суть этого негативного процесса, которому подвержены стали обычных марок и другие металлы, заключается в том, что материал, на который воздействуют неизменная температура и постоянная нагрузка, начинает медленно деформироваться, или ползти.

Ползучесть, которой и стараются избежать, создавая жаропрочные стали и металлы другого типа, бывает двух видов:

  • длительная;
  • кратковременная.

Для определения ползучести сплавов в иследовательских центрах используют комплекс испытательных машин

Для определения ползучести сплавов в иследовательских центрах используют комплекс испытательных машин

Чтобы определить параметры кратковременной ползучести, материалы подвергают специальным испытаниям, для чего их помещают в печь, нагретую до определенной температуры, и прикладывают к ним растягивающую нагрузку. Такое испытание проводится в течение ограниченного промежутка времени.

Проверить материал на его склонность к длительной ползучести и определить такой важный параметр, как предел ползучести, за короткий промежуток времени не получится. Для этого испытуемое изделие, помещенное в печь, необходимо подвергать длительной нагрузке. Важность такого показателя, как предел ползучести материала, заключается в том, что он характеризует наибольшее напряжение, которое приводит к разрушению разогретого изделия после воздействия в течение определенного промежутка времени.

Марки жаропрочных и жаростойких сталей

Стали, отличающиеся жаропрочностью и жаростойкостью, по состоянию внутренней структуры подразделяются на несколько категорий:

  • аустенитные;
  • мартенситные;
  • перлитные;
  • мартенситно-ферритные.

При этом стали, относящиеся к категории жаростойких, могут быть представлены еще двумя типами:

  • ферритные;
  • аустенитно-ферритные или мартенситные.

Основные свойства некоторых жароупорных сталей

Основные свойства некоторых жароупорных сталей (нажмите для увеличения)

Если рассматривать стали с мартенситной внутренней структурой, то их наиболее известными марками являются:

  • Х5 (из такой жаропрочной стали производят трубы, которые предполагается эксплуатировать при температурах, не превышающих 650°);
  • Х5М, Х5ВФ, Х6СМ, 1Х8ВФ, 1Х12Н2ВМФ (используются для производства изделий, эксплуатируемых при 500–600° на протяжении определенного периода времени (1000–10000 часов));
  • 3Х13Н7С2 и 4Х9С2 (изделия из данных марок могут успешно эксплуатироваться при 850–950°, поэтому из таких сталей производят клапаны двигателей транспортных средств);
  • 1Х8ВФ (изделия из жаропрочной стали этой марки могут успешно эксплуатироваться при температурах, не превышающих 500°, на протяжении 10000 часов и даже дольше; из данного материала, в частности, производят конструктивные элементы паровых турбин).

Листовая жаропрочная сталь используется там, где требуется хорошая стойкость к высокой температуре и к агрессивной среде

Листовая жаропрочная сталь используется там, где требуется хорошая стойкость к высокой температуре и к агрессивной среде

Основой мартенситной структуры стали является перлит, который меняет свое состояние в том случае, если в составе материала увеличить количественное содержание хрома. Перлитными являются следующие марки жаропрочных и жаростойких сталей, относящихся к хромомолибденовым и хромокремнистым: Х6С, Х6СМ, Х7СМ, Х9С2, Х10С2М и Х13Н7С2. Чтобы получить из этих сталей материал с внутренней структурой сорбита, который отличается высокой твердостью (не менее 25 единиц по шкале HRC), их сначала закаливают при 950–1100°, а затем подвергают отпуску.

Стальные сплавы с ферритной внутренней структурой, относящиеся к категории жаростойких материалов, содержат в своем химическом составе от 25 до 33% хрома, который и определяет их характеристики. Чтобы придать таким сталям мелкозернистую структуру, изделия из них подвергают отжигу. К сталям данной категории относят марки 1Х12СЮ, Х17, 0Х17Т, Х18СЮ, Х25Т и Х28. Следует иметь в виду, что при нагревании этих сталей до 850° и выше, зерно в их внутренней структуре начинает укрупняться, что приводит к увеличению их хрупкости.

Жаропрочная нержавеющая сталь применяется при производстве тонколистового проката, бесшовных труб и различных агрегатов пищевой и химической промышленности

Жаропрочная нержавеющая сталь применяется при производстве тонколистового проката, бесшовных труб и различных агрегатов пищевой и химической промышленности

Стали, основу структуры которых составляют мартенсит и феррит, активно применяются для производства изделий различного назначения, используемых в машиностроительной отрасли. Изделия, для изготовления которых применяют такие жаропрочные сплавы, даже на протяжении достаточно длительного времени могут успешно эксплуатироваться при температуре, находящейся в пределах 600°. Наиболее распространенными марками данных жаропрочных сталей являются Х6СЮ, 1Х13, 1Х11МФ, 1Х12В2МФ, 1Х12ВНМФ, 2Х12ВМБФР. Такие жаропрочные сплавы отличаются тем, что хром в их химическом составе содержится в пределах 10–14%, а легирующими добавками, при помощи которых улучшают их химический состав, являются вольфрам, молибден и ванадий.

Аустенитные и аустенитно-ферритные стальные сплавы

Наиболее значимые особенности аустенитных сталей заключаются в том, что их внутренняя структура формируется за счет наличия в их составе никеля, а такое свойство, как жаростойкость, связано с присутствием хрома. В сплавах подобной категории, отличающихся незначительным содержанием углерода в своем химическом составе, в некоторых случаях могут присутствовать такие легирующие элементы, как ниобий и титан. Стали, основу внутренней структуры которых составляет аустенит, относятся к категории нержавеющих, а при длительном воздействии высоких температур (до 1000 градусов) успешно противостоят формированию слоя окалины.

Аустенитные сплавы марок Х17Н13М2 и Х17Н13М3 оптимально подходят для конструкций, работающих под воздействием кислот

Аустенитные сплавы марок Х17Н13М2 и Х17Н13М3 оптимально подходят для конструкций, работающих под воздействием кислот

К наиболее распространенным на сегодняшний день сталям с аустенитной внутренней структурой относятся сплавы дисперсионно-твердеющей категории. Для улучшения качественных характеристик в их состав добавляют интерметаллические или карбидные упрочнители, в зависимости от чего такие материалы и относят к определенной категории.

Наиболее популярными марками жаропрочных сталей, основу внутренней структуры которых составляет аустенит, являются:

  • дисперсионно-твердеющие Х12Н20Т3Р, 4Х12Н8Г8МФБ, 0Х14Н28В3Т3ЮР, 4Х14Н14В2М (из этих жаропрочных сталей, относящихся к категории нержавеющих, изготавливают конструктивные элементы турбин и клапаны двигателей транспортных средств);
  • гомогенные 1Х14Н16Б, 1Х14Н18В2Б, Х18Н12Т, Х18Н10Т, Х23Н18, Х25Н20С2, Х25Н16Г7АР (из материалов данных марок преимущественно производят арматуру и трубы, эксплуатируемые под воздействием значительных нагрузок, агрегаты сверхвысокого давления, элементы выхлопных систем).

Труба жаропрочная из стали марки 20Х23Н18 (она же Х23Н18 или ЭИ417) используется для изготовления печного оборудования, поковок и бандажей

Труба жаропрочная из стали марки 20Х23Н18 (она же Х23Н18 или ЭИ417) используется для изготовления печного оборудования, поковок и бандажей

Стальные сплавы, основу внутренней структуры которых составляет смесь аустенита и феррита, отличает исключительная жаропрочность, превышающая по своим показателям аналогичный параметр даже высокохромистых материалов. Такие характеристики жаропрочности достигаются за счет высочайшей стабильности внутренней структуры сталей данной категории. Изделия из них могут успешно эксплуатироваться даже при температурах, доходящих до 1150°.

Из жаропрочных сталей данной категории производят изделия следующего назначения:

  • пирометрические трубки (Х23Н13);
  • конвейеры для печей, жаропрочные трубы, емкости для осуществления процедуры цементации (Х20Н14С2 и 0Х20Н14С2).

Стали и металлы, отличающиеся тугоплавкостью

Стальные сплавы, основу которых составляют тугоплавкие металлы, используют для производства изделий, эксплуатируемых при 1000–2000°.

Тугоплавкие металлы, входящие в химический состав таких сталей, характеризуются следующими температурами плавления (см. таблицу).

Температура плавления тугоплавких металлов

Температура плавления тугоплавких металлов

За счет того, что тугоплавкие стали данной категории характеризуются высокой температурой перехода в хрупкое состояние, при значительном нагреве они деформируются. Чтобы повысить жаропрочность таких сталей, в их химический состав водятся специальные добавки, а для увеличения жаростойкости их легируют такими элементами, как титан, молибден, тантал и др.

Наиболее распространенными соотношениями химических элементов в составе тугоплавких сплавов являются:

  • основа – вольфрам и 30% рения;
  • 60% ванадия и 40% ниобия;
  • основа – 48% железа, 15% ниобия, 5% молибдена и 1% циркония;
  • 10% вольфрама и тантал.

Сплавы на основе никеля и смеси никеля с железом

Сплавы на никелевой основе (55% никеля) или выполненные на базе смеси никеля с железом (65%) являются жаропрочными и обладают достойными жаростойкими качествами. Базовым легирующим элементом для любых сталей данной категории является хром, которого в них может содержаться от 14 до 23%.

Если говорить о стойкости и прочности, высокие показатели которых сохраняются при повышенных температурах, то такими качествами обладают стальные сплавы, выполненные на основе никеля. К наиболее популярным из них относятся ХН60В, ХН67ВМТЮ, ХН70, ХН70МВТЮБ, ХН77ТЮ, ХН78Т, ХН78Т, ХН78МТЮ. Часть сталей данных марок являются жаропрочными, а остальные – жаростойкими. При нагреве на поверхности изделий из сплавов данных марок появляется оксидная пленка на основе хрома и алюминия, а в твердых растворах структуры таких металлов формируются соединения алюминия с никелем или титана с никелем, что и обеспечивает устойчивость таких материалов к воздействию высоких температур. Более подробно с характеристиками жаропрочных сплавов никелевой группы можно познакомиться, изучив специальные справочники.

Как выбрать жаропрочную сталь для печи?

Жаропрочная сталь для печи, – в каких случаях ее применение необходимо, а в каких можно обойтись простой конструкционной сталью. При выборе материала для каменки или металлической печи обогрева дома важно подобрать оптимальный вариант, который позволит работать обогревателю долгое время без лишних затрат на покупку материалов.

Различия жаропрочности и жаростойкости металла

Возможность сплавов долгое время оставаться устойчивой к воздействию газовой коррозии во время воздействия высоких температур – это характеристика жаростойкости.

Обеспечить работу конструкций в агрессивной среде при разогреве от 500 0 , и что важно без сильных нагрузок на них – в этом случае используются стали с повышенным содержанием хрома и других легирующих добавок.

Это нихром, сильхром, сталь с маркировкой 36Х18Н25С2 или 15Х6СЮ.

Жаропрочные материалы способны выдерживать повышенные перегрузки воздействия температур при нагревании, трении без значительных деформаций конструкций и материала.

Оценивают уровень этих материалов по 2 критериям:

  • способность выдерживать короткие по времени нагрузки при разогреве. Испытания проводятся на специальном стенде. Здесь образцы металлов испытываются на разрыв при определенной температуре разогрева;
  • сплавы, выдерживающие разогрев и долговременные нагрузки за определенный временной промежуток, с сохранением прочности.

Особенности жаропрочных материалов

Эти материалы способны выдерживать коротковременную или длительную нагрузку во время нагрева деталей печи и других устройств. Определив предел долговременной ползучести металлов можно рассчитать и подготовить обоснованный проект объекта и его отдельных деталей.

В зависимости от видов ползучести материалов подбирается металл для кратковременного противостоянию деформации в агрессивной среде. Для печей, турбин подбираются сплавы, способные выдерживать высокую температуру без разрушения и деформации долгое время.

Среди отличительных особенностей выделим основные:

  • величина зернистости структуры материала. Эта величина напрямую влияет на ползучесть жаропрочного сплава. Если зерна крупные, в этом случае зазор между этими частями меньше, поэтому уменьшается, зазоры между ними и ослабевает уровень скольжения и диффузионных перемещений. Лучший вариант – монокристалл, у которого всего одно зерно, но использовать такие материалы накладно;
  • на уровень жаропрочности стали влияет температура расплавления материала. При росте этой характеристики, увеличивается уровень прочности связей атомов и уменьшается величина ползучести стали или сплавов. Но важно обеспечить больший уровень нагрева, после которого материал начинает расплавляться.

Марки стали

Жаростойкой сталью для печей, деталей и конструкций могут быть:

  • аусенитного;
  • мартенситного типа;
  • перлитного;
  • мартенситно – ферритного.

Для выпуска печей принято использовать ферритный, аусенитно – ферритный и мартенситный типа жаропрочного материала.

Аустенитные и аустенитно-ферритные стальные сплавы

Жаропрочный металл для печи – это увеличенное включение легирующих добавок (марганца, хрома). Детали из такого вида сталей способны сохранять целостность конструкции при рабочей температуре среды до 700 0 . Уровень жаропрочности у этого типа превышает это значение у всех видов сталей. Эти материалы используют для сварных соединений из-за своей пластичности.

Группу подразделяют на 3 подгруппы по методу придания материалам прочности:

  1. В твердом растворе содержится пониженное число добавок.
  2. В подгруппе в сплаве содержится повышенный процент карбидов. Это включение первичных TiC, VC, ZrC, NbC, а также вторичных карбидов.
  3. Это стали, где стойкость повышаются с помощью интерметаллидного упрочения. Они наиболее жаропрочные среди всех групп аусентитных сталей. Такая особенность достигается добавлением в состав титана, алюминия, вольфрама, молибдена и брома.

Для повышения уровня сопротивления деформациям первые два типа сталей закаливают при температуре разогрева от 1050 0 в жидкости, воздушным способом. После постепенного охлаждения закаленные стали получается однородная высоколегированная структура.

Отличительной особенностью жаропрочной стали является пониженное содержание углерода.

Тугоплавкая сталь

Для повышения уровня жаропрочности в химическом составе сплавов или материалов добавлены специальные легирующие присадки, и выдерживается соотношение этих добавок:

  • в основу из вольфрама добавляется рений – 30%;
  • ванадия – 60%, добавляется ниобий – 40%;
  • железа – 48% + ниобия – 5% + молибдена – 5% + циркония – 1%;

Сплавы на основе никеля и смеси никеля с железом

К этой группе относят:

  • из никеля при его содержании 55%;
  • в сплаве содержится 65% железа.

Конструкция, разогреваясь, покрывается защитой в виде пленки, которая препятствует их разрушению и деформации. Эти сплавы используются в производстве прокладки газопроводов, компрессорных установках и турбинах.

Какую сталь лучше выбрать?

Для разных вариантов использования и установки печи при производстве потребуется применять разные виды стали, в том числе и жаропрочной. Разберем основные места возможной установки печи и оптимальный выбор стали для ее производства.

Для банной печи

В этом варианте каменка будет разогреваться максимум до 500 0 , поэтому возможна деформация конструкции при не соблюдении технологии производства работ и выборе материала. Но отдельные части нагреваются по-разному, поэтому марка стали для банной печи для разных ее частей может изменяться:

  • для производства топочного отделения потребуется подготовить заготовки из стали, марок AISI 430 или 08Х17Т. Но такую сталь трудно достать и затратно использовать при самостоятельном изготовлении печи. В этом случае можно использовать конструкционную сталь, но более высокой марки. Лучший вариант – Ст-10;
  • на тепловой экран для предотвращения прямого прохождения тепла в дымоход можно использовать простую конструкционную сталь или 08ПС, 08Ю;
  • для производства корпуса можно подготовить обычную Ст-3;
  • для дверки топочного отделения важно приготовить хороший материал из жаропрочной стали или из чугуна. В специализированных магазинах или на барахолке, можно найти отличные б/у дверки, за небольшие деньги;

Для дома

На конструкцию оказывается длительные тепловые нагрузки, поэтому важно, чтобы детали были сделаны из хорошего материала. Можно использовать для домашней буржуйки сталь для банной печи, но лучше подготовить заготовки из сплавов, содержание хрома в которых от 12%.

Из такого листа производятся известные печи профессора Бутакова от компании «Теплодар» и компанией «Термофор». Они будут служить намного дольше, чем самодельные, сделанные из подручных материалов. Не следует забывать и толщине стенок таких печей. Сделанные из легированной стали с высоким уровнем сопротивления от деформаций при долгом нагреве печи могут выполняться из листовой стали, толщиной 4-5 мм.

Если печка устанавливается в небольшой дачный домик и планируется использовать ее только осенью или ранней весной во время редких визитах на участок, для этого можно сделать самодельную печку из трубы или газовых баллонов с системой конвекции. Такая конструкция дешевая и сможет обогревать дом долгое время.

Для гаража

Для гаража использовать дорогостоящую жаропрочную или жаростойкую сталь – это непозволительная роскошь. Такая печка используется короткое время и не очень часто. Поэтому сделав печку из колесных дисков или листового металла, толщиной 3-4 мм, вы легко решите вопрос обогрева гаражного помещения.

Вывод

Использование дорогостоящей жаропрочной стали должно быть оправдано. Не стоит использовать материалы, предназначенные для изготовления деталей промышленных конструкций в изготовлении небольшой банной печи.

Но если буржуйка используется для отопления загородного дома с большой площадью – в этом случае важно подобрать материал для печи с учетом жаропрочности и сопротивлению от воздействия агрессивной среды и высокой температуры.

Легированные нержавеющие стали по ГОСТ 5632-2014

Химический состав нержавеющих сталей описывает ГОСТ 5632-2014 «Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные». Согласно стандарту к легированным нержавеющим сталям можно отнести стали с минимальной массовой долей хрома Cr≥10,5% и максимальной массовой долей углерода C≤1,2%. У ограниченного количества легированных нержавеющих сталей допускается минимальная доля хрома Cr≥7,5%.

Этот стандарт задаёт определение коррозионно-стойким сталям:

«коррозионно-стойкие стали и сплавы – стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др.»

ГОСТ 5632-2014 подразделяет стали на классы с учётом фазовой структуры, полученной при охлаждении сталей на воздухе после высокотемпературного нагрева:

— мартенситные – легированные сплавы на основе железа с основной структурой мартенсита. К ним относят стали с долей хрома Cr=10,5–18,0 % и низким содержанием углерода С=0,08–1,00 %. В зависимости от сплава они могут быть легированы также: никелем Ni≤7%, вольфрамом W≤2,2% или молибденом Mo≤1,1%. Мартенситная структура сплава допускает термообработку, что позволяет значительно увеличить прочность изделий из мартенситных сталей.

— ферритные — легированные сплавы на основе железа, имеющие структуру феррита. Доля хрома в составе этих материалов составляет Cr=12 –30%, при низком содержании углерода С≤0,15%.

— аустенитные – высоколегированные сплавы на основе железа, имеющие структуру аустенита. При отпуске структура сохраняется благодаря малому содержанию углерода С≤0,1 % на фоне высокого содержания легирующих элементов. Такие сплавы, с большим содержанием хрома Cr≥15 %, дополнительно легируют никелем Ni≥8 % в целях повышения их пластичности в добавок к уникальной коррозионной стойкости. Сочетание хорошей обрабатываемости и механических свойств делает аустенитные стали наиболее походящими для производства мелких метизов, эксплуатация которых подразумевает высокие нагрузки.

Важно отметить, что в ГОСТ 5632-2014 сказано:

«Подразделение сталей на классы по структурным признакам является условным, т.к. предполагает только одну термическую обработку <..>.

Поэтому структурные отклонения в стали браковочным признаком не являются.»

В наименованиях марок сталей по ГОСТ 5632-2014 используют буквенно-цифровые обозначения, где каждая буква обозначает один из химических элементов:

Легированные нержавеющие стали по ГОСТ 5632-2014

Массовая доля соответствующего химического элемента в наименовании марки стали по ГОСТ 5632-2014 задаётся цифрой, следующей за буквой:

  • цифры вначале обозначения – средняя или максимальная массовая доля углерода в стали в сотых долях процента
  • цифры после букв – средняя массовая доля легирующих элементов в целых единицах.

Так, например, стали марок 04Х18Н10 и 03Х17Н14М3 содержат:

Легированные нержавеющие стали по ГОСТ 5632-2014

ГОСТ 5632-2014, по большей части, описывает лишь химический состав легированных нержавеющих сталей. Механические свойства готового стального изделия существенно зависят не только от сплава, но и от процессов производства, и отображены в соответствующих стандартах.

Остались вопросы?

Задайте их нашему техническому специалисту, мы ответим на них в течение 1-2 рабочих дней!

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Как правильно варить тонкий металл инвертором
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector