Понятие жаропрочности
Данное свойство металлов определяет их устойчивость к коррозии при воздействии высоких температур. В агрессивной среде жаропрочная сталь не разрушается и не деформируется.
Для придания особых свойств металлу в него добавляют кремний, хром и другие вещества со схожими свойствами Источник mprokat.ru
Применяется данный материал в производстве деталей, контактирующих с температурным режимом свыше 550 градусов и подверженные вибрационным нагрузкам: турбины, отопительные котлы, компрессоры и прочее. Для того чтобы повысить показатель жаропрочности, в металлические сплавы добавляют определенные вещества:
- хром;
- алюминий;
- никель;
- кремний.
Задача таких добавок — создать защитный слой. Данные вещества при контакте с металлом во время нагревания образуют на нем тонкую пленку, которая снижает окисление. В зависимости от количества добавляемых веществ будет регулироваться уровень жаропрочности.
При содержании хрома до 8% сталь будет выдерживать 750 градусов, а увеличение примеси до 25% позволит поднять показатель температуры до 1100 градусов Источник metalloprokat-63.ru
При производстве жаропрочной стали она проходит определенное тестирование. Первым делом полученный сплав нагревают до конкретной температуры, а затем на него воздействуют растягиванием. После удачного тестирования готовая продукция допускается к реализации.
Марки нержавеющей стали и их характеристики
Коррозионностойкими (нержавеющими) называют стали, которые, помимо железа, углерода и стандартных примесей, содержат легирующие элементы. Эти добавки придают устойчивость к коррозии – разрушению металла под влиянием негативных факторов (воздуха, воды, кислых и щелочных сред). Одна из опасностей коррозии – вероятность резкого ухудшения технических характеристик металла без внешних изменений. Основным компонентом в коррозионностойком сплаве является хром (содержание не менее 12%).
Для справки! Легирующие элементы служат для повышения устойчивости к появлению и развитию коррозии и улучшения других свойств:
- хром – твердости;
- титан и молибден – прочности;
- никель – прочности, пластических свойств;
- марганец – твердости, износостойкости, сопротивления ударным воздействиям.
Расшифровка марок
Маркировка легированных сталей состоит из букв и цифр. В начале ставится двузначное число, которое характеризует количество углерода в сотых долях %. Далее следуют буквы русского алфавита, обозначающие определенный элемент:
После буквенного обозначения легирующего элемента в расшифровке идет число, обозначающее его содержание в нержавеющей стали, округленное до целого процента. Если такой цифры нет, то добавка в сплаве находится в пределах – 1-1,5 %.
Марки жаростойких и жаропрочных нержавеющих сталей
Жаростойкость, иначе называемая «окалиностойкость», – свойство металла противостоять газовой коррозии при высоких температурах в ненагруженном или малонагруженном состоянии.
Определение! Для повышения этой характеристики в состав сталей нержавеющих марок вводят хром, кремний и алюминий. Эти элементы, соединяясь с кислородом, образуют плотные структуры, повышающие устойчивость стали к температуре выше +550°C. Никель сам по себе на жаростойкость не влияет, но в сочетании с Cr, Al и Si повышает их эффективность.
Жаропрочные – это стали, которые функционируют при высоких температурах и нагрузках без склонности к кратковременной и длительной ползучести.
Таблица областей применения окалиностойких и жаропрочных сталей
Тип | Марка | Температура, при которой начинается активная реакция с воздухом, °C | Области применения |
Хромистые, окалиностойкие | Х18 | +850…+900 | Оборудование, изделия и конструкции, эксплуатируемые при T до +900°C без нагрузки |
Высокохромистые, окалиностойкие | Х25Х25ТХ28 | +1100…+1150 | Металлоизделия, предназначенные для функционирования без нагрузки до T +1150°C, Х25Т – для производства термопар |
Сильхромовые, окалиностойкие | Х25С3Н | +1100 | Для нагревательных агрегатов и нагревателей, работающих при температурах до +1100°C |
Высоколегированные, окалиностойкие и жаропрочные | Х23Н18 | Нагружаемые изделия и конструкции, предназначенные для эксплуатации при T до +1000°C | |
Х20Н35 | Металлопродукция, эксплуатируемая при T +1000°C |
Марки нержавеющей стали для изготовления дымоходов
При покупке модульных дымоходных систем необходимо узнать, из какой стали они изготовлены. В продаже можно встретить дымоходы, которые примерно в полтора раза дешевле, чем остальные изделия этой категории. При их производстве используется сталь AISI 201 (12Х15Г9НД). По международным стандартам, необходимо применять сталь марки AISI 321 (08Х18Н12Т), стоимость которой примерно в 2 раза превышает стоимость AISI 201. Визуально отличить AISI 201 от AISI 321 невозможно, к тому же оба сплава немагнитны. Различить их можно только путем проведения химического анализа.
Различия по химическому составу
Марка | С | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Cu | Ti |
AISI 201 | До 0,15% | 7-9,5 | До 0,1% | До 0,03% | До 1,0% | 13-18 | 0,3-3,0 | 0,5-2,5 | — |
AISI 321 | До 0,08% | До 2,0 | До 0,05% | До 0,03% | До 1,0% | 17-19 | 9,0-12,0 | — | Min 0,5% |
Сталь марки AISI 201 имеет невысокие антикоррозионные характеристики, неустойчивость структуры, риск появления трещин при вытяжке. Ее применение приведет к скорому выходу дымохода из строя из-за быстро развивающейся коррозии. В основном эта сталь распространена в Китае и Индии.
Известные зарубежные и добросовестные российские производители, помимо стали AISI 321, используют высоколегированные сплавы, стабилизированные Ti. Они отличаются кислото- и жаростойкостью. Использование для газоотводящих труб более дешевых сталей (AISI 409, AISI 430), не отвечающих требованиям по кислотостойкости, приводит к их выходу из строя вскоре после начала отопительного сезона.
Нержавеющие стали для пищевой индустрии
Коррозионностойкие стали незаменимы для отраслей промышленности, производящих оборудование, инструменты и посуду, предназначенные для контакта с пищевой продукцией. Их преимущества:
- Сопротивление различным видам коррозии – химической и электрохимической. В каждом конкретном случае необходимо подбирать марки, устойчивые к средам, с которыми они будут соприкасаться во время эксплуатации. Это – нормальные атмосферные условия, вода, соленая вода, кислые, щелочные, хлористые растворы.
- Хорошая обрабатываемость. Современные инструменты позволяют сваривать, резать, формовать и обрабатывать на токарных, фрезерных и сверлильных станках коррозионностойкие сплавы так же, как и «черные» стали.
- Соответствие санитарно-гигиеническим стандартам. Благодаря различным способам обработки – шлифованию, полировке до зеркального блеска – получают поверхность практически без пор и трещин, в которые могут проникать грязь и патогенные микроорганизмы.
- Хорошие механические характеристики. Благодаря ним, можно изготавливать изделия и конструкции меньшей толщины и массы без ухудшения технических свойств. Аустенитные стали более устойчивы к низким температурам, по сравнению с металлами общего назначения.
- Эстетика. Электрополировка, сатинирование и другие способы поверхностной обработки обеспечивают стильный вид продукции из «нержавейки».
Таблица свойств и областей применения нержавеющих сталей пищевых марок
Марка стали по ГОСТу | AISI | Характеристики | Области применения |
304 | 08Х18Н10 | Хорошо сваривается, поддается электрополировке, сохраняет высокую прочность при нормальных и пониженных температурах, проявляет стойкость к интеркристаллитной коррозии | Оборудование, инструмент, технологические трубопроводы предприятий пищевой, нефтехимической индустрии, фармацевтики и медицины, для посуды, предназначенной для высокотемпературной обработки продуктов, не используется |
316 | 03Х17Н14М2 | Присутствие молибдена повышает технические характеристики сплава при высоких температурах | Установки, технологическое оборудование, емкости пищевой, химической промышленности |
321 | 12Х18Н10Т | Хорошая свариваемость, сохранение рабочих характеристик при температурах до +800°C | Оборудование для химической и нефтеперерабатывающей индустрии |
409 | 08Х13 | Характеристики удовлетворительные | Посуда и столовые приборы |
410 | 12Х13 | Жаропрочность, устойчивость только к средам слабой агрессивности | Оборудование для виноделия, емкости для спирта |
420 | 20Х13-40Х13 | Универсальность, пластичность, износостойкость, повышенная устойчивость к коррозии | Посуда, кухонные мойки |
430 | 08Х17 | Прочность, теплопроводность, хорошая обрабатываемость, устойчивость к коррозии | Посуда для термической обработки продуктов, в том числе паровой |
439 | 08Х13 | Возможность применения в различных эксплуатационных условиях | Сплав массового применения – производство холодильников, моек, стиральных машин |
Таблица сталей нержавеющих марок, применяемых в пищевой индустрии
Отрасль | Марки |
Молочные продукты – стерилизация и хранение продукта, сыроварение, цистерны для перевозки, производство мороженого и порошкового молока | Стали аустенитного класса – 304, 316, 321 |
Консервирование фруктов, производство соков. В таких отраслях сталь контактирует со средой, содержащей двуоксид серы | Марки с содержанием молибдена |
Приготовление супов и соусов (это агрессивные смеси с повышенной кислотностью, содержащие хлориды) | Молибденсодержащие марки |
Хлебопечение, требования – гигиеничные, гладкие поверхности столов и смесительного оборудования | Аустенитные стали – 304, 316, 321 |
www.navigator-beton.ru
Особенности жаропрочной стали
Преимущества жаропрочных изделий очевидны:
- При постоянном и долгом воздействии высоких температур эксплуатационные свойства металла остаются неизменными.
- Повышается устойчивость к механическим воздействиям. В условиях агрессивной среды сплав сохраняет свою прочность.
- Несмотря на влияние газовой среды и взаимодействие с кислотами стальной сплав сохраняет первоначальный химический состав.
- Добавляемые в сплав вещества придают ему свойство коррозионной устойчивости.
Основная классификация жаропрочных стальных сплавов выстроена в зависимости от входящих в ее состав дополнительных элементов Источник metall-gipermarket.ru
По длительности воздействия агрессивной среды жаропрочную сталь можно разделить на типы длительного и кратковременного нагрева. Для стали длительного нагрева характерна выдержка высоких температур долгое время. Однако при этом значение температурного режима не достигает критической отметки. В случае со сталью кратковременного нагрева ее применение требуется там, где происходят резкие скачки температуры до нескольких тысяч градусов.
Но все же данные параметры не являются определяющими для классификации жаропрочной стали по типам. Основным фактором здесь выступают дополнительные примеси, наделяющие сплав особыми свойствами.
Виды жаропрочной стали
Выделяют несколько видов стали в зависимости от ее внутренней структуры:
- мартенситная;
- перлитная;
- аустенитная;
- мартенситно-ферритная.
Увеличенный снимок куска мартенситной стали позволяет увидеть игольчатую структуру металла Источник gendocs.ru
Жаропрочную сталь делят ещё на два типа:
- ферритная;
- аустенитно-ферритная.
Здесь определяющим является входящий в состав феррит.
Жаропрочная сталь
Заказав сейчас у нас жаропрочную сталь, Вы получаете:
- Для Москвы – бесплатную доставку
в пределах МКАД и 3-его транспортного кольца при заказе на сумму свыше 250 тысяч рублей. - Для Регионов – бесплатную доставку
до любой Транспортной компании. - Теперь оставить заказ можно круглосуточно +7 (495) 306-47-66
, - Заезд
для клиентов компании “МетПромСтар” на территорию складского комплекса –
бесплатный
.
Марки жаропрочной стали мартенситного типа
Самые популярные марки:
- X5. Предназначается для труб, используемых при температурном режиме 650 градусов. На большую температуру данная марка не рассчитана.
- 1Х8ВФ. Применяется для изготовления деталей паровых турбин. Выдерживает температуру 500 градусов. При этом срок их эксплуатации равен 10 000 часам.
- Несколько марок объединены в одну группу, так как имеют схожие характеристики: Х5М, Х5ВФ, 1 Х8ВФ, Х6СМ, 1 Х12Н2ВМФ. Предназначаются для элементов, изготовленных для эксплуатации при температурном режиме от 500 до 600 градусов. Срок службы деталей варьируется от 1000 часов до 10 000 часов.
- Ещё две марки объединены по общим показателям: 3Х13Н7С2, 4Х9С2. Из них изготавливаются клапаны транспортных двигателей. Способны выдержать температуру от 850 до 950 градусов.
Нержавеющая сталь относится к прочным материалам, устойчивым к коррозии и высоким температурам Источник 90zavod.ru
Мартенситные стали имеют в составе перлит. При повышении уровня хрома в сплаве он меняет свое состояние. Марки стали, содержащей перлит и хром:
- Х13Н7С2.
- Х6СМ.
- Х6С.
- Х10С2М.
- Х7СМ.
- Х9С2.
Принцип производства мартенситных сталей заключается в соединении составных элементов и дальнейшей их закалки при температуре 1000 градусов. Для повышения уровня жаропрочности происходит отпуск сплава при температурном режиме 8100 градусов. Именно эта процедура позволяет стали выдерживать длительное нагревание.
Сталь нержавеющие и жаростойкие — Справочник химика 21
Сплавы, подвергающиеся травлению, разумно разделить на следующие три группы углеродистые и низколегированные стали нержавеющие, жаростойкие и жаропрочные сплавы титановые сплавы. [c.220]
Основная масса выплавляемого никеля (около 80%) используется для получения никелевых сплавов и легированных сталей (нержавеющих, бронебойных, жаростойких и др.). Из никеля изготавливают специальную аппаратуру химических производств. Он применяется также для декоративно-защитных покрытий на других металлах. Палладий и платина используются для изготовления коррозионностойкой лабораторной посуды, аппаратов и приборов химических производств, для термометров сопротивления и термопар а также электрических контактов. Из платины изготавливают нерастворимые аноды, например, для электролитического производства надсерной кислоты и перборатов. Палладий и платина применяются в ювелирном деле. [c.646]
Введение легирующих добавок придает сталям специальные свойства. Так, существуют стали нержавеющие (легирование хромом, никелем и иногда титаном), жаростойкие (хром, кремний, алюминий, молибден), быстрорежущие (хром, ванадий), конструкционные (хром, марганец, никель и др.). [c.415]
Основная масса выплавляемого никеля (около 80%) используется для получения никелевых сплавов и легированных сталей (нержавеющих, бронебойных, жаростойких и др.). Из никеля изготавливают специальную аппаратуру химических производств. Он применяется также для декоративно-защитных покрытий на других металлах. [c.663]
В настоящее время обнаружение и наблюдение индикаторных следов от дефектов осуществляют люминесцентным, цветным и люминесцентно-цветным методами [63]. Интерес к капиллярным методам контроля возрос в связи с созданием новых нержавеющих, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов аустенитного класса, а также неметаллических материалов, расширением области их применения и повышением требований к их качеству. [c.161]
Капиллярные методы дефектоскопии основаны на способности трещин малых размеров втягивать смачивающие жидкости под действием капиллярного давления. Капиллярные методы контроля должны применяться в соответствии с ГОСТ 18442— 73. В качестве индикаторных жидкостей применяют органические люминофоры, дающие яркое собственное свечение под действием ультрафиолетовых лучей, а также различные красители. Поверхностные дефекты выявляются с помощью специальных средств, позволяющих извлекать индикаторные вещества из полости дефектов и обнаруживать их присутствие на поверхности контролируемого изделия. Капиллярные методы применяют для контроля нержавеющих жаростойких и жаропрочных сталей, сплавов аустенитового класса, неметаллических изделий и других материалов, когда магнитные и радиационные методы не выявляют весьма опасные поверхностные и внутренние микротрещины. [c.55]
ТРАВЛЕНИЕ НЕРЖАВЕЮЩИХ, ЖАРОСТОЙКИХ И ЖАРОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ [c.224]
Обработка резанием углеродистых, легированных нержавеющих, жаростойких, жаропрочных, инструментальных сталей и сплавов, а также чугунов (в виде 2—10 %-ных растворов) [c.127]
Если среда отличается значительной агрессивностью, то применяются специальные стали а) нержавеющие и кислотостойкие стали, б) жаростойкие и жаропрочные стали. Для каждой агрессивной среды надо подбирать соответствующую марку стали, так как нет универсально стойких сталей. Основной добавкой к железу является хром, дополнительно сталь легируется никелем, молибденом, титаном, марганцем. [c.6]
Стали с особыми свойствами. К этой группе относятся нержавеющие, жаростойкие, жаропрочные, магнитные и некоторые другие стали. Нержавеющие стали устойчивы против коррозии в атмосфере, влаге и в растворах кислот, жаростойкие — в коррозионно-активных средах при высоких температурах. Жаропрочные стали сохраняют высокие механические свойства при нагревании до значительных температур, что важно при изготовлении лопаток газовых турбин, деталей реактивных двигателей и ракетных установок. Важнейшие легирующие элементы жаропрочных сталей это хром (15—20%), никель (8—15%), вольфрам. Жаропрочные стали принадлежат к аустенитным сплавам. [c.686]
Легированной сталью называют сплав железа с углеродом, в который, кроме перечисленных выше примесей (марганца, кремния, серы и фосфора), входят элементы, специально добавленные для повышения прочности или получения стали с особыми свойствами (нержавеющей, жаростойкой, немагнитной и т. д.). Легирующие элементы, вступая во взаимодействие с железом и углеродом, изменяют физические и химические свойства стали. [c.22]
Конструкционные стали могут подвергаться одновременному воздействию агрессивных газовых сред и высоких температур. Особый интерес представляет поведение сталей при характерных для химической промышленности температурах, а именно при температурах выше 500°. Обыкновенные углеродистые стали заметно окисляются уже при температуре выше 540°. Жаростойкие стали кроме сопротивляемости коррозии при высоких температурах должны обладать также жаропрочностью. Жаропрочность стали сопротивление механическим нагрузкам при высоких температурах. Большинство марок нержавеющих сталей являются жаростойкими, а некоторые из них и жаропрочными. [c.126]
Около 80% выплавляемого никеля используется для получения никелевых сплавов и легированных сталей (нержавеющих, бронебойных, жаростойких и др.). Из никеля изготавливают специальную аппаратуру химических производств. Он применяется также в виде декоративно-защитных покрытий на других металлах. Палладий и платина используются для изготовления коррозионностойкой лабораторной посуды, аппаратов и приборов химических производств, для термометров сопротивления и термопар (сплавы Р1 — Р(1, Р1 — КЬ, — 1г, Р1 — Ри, Р1 — Оз), а также [c.619]
Флюс 201. Для пайки тугоплавкими серебряными припоями, латунью и медью изделий из конструкционной стали, нержавеющей стали и жаростойких сплавов. Флюс сохраняет активность в интервале температур 850—1 100° С. [c.131]
Корпус, отлитый из низкосортного алюминия, совме-ш ает в себе смесительную камеру и эжектор. В верхней части корпуса имеются пазы, куда в рамке из нержавеющей жаростойкой стали устанавливается блок керамики, собранный из стандартных плиток с диаметром отверстий 1,0—1,5 мм. Сопло горелки находится в защитной коробке, крепящейся на болтах к корпусу. Над горелочным блоком в качестве стабилизатора горения и предохранителя керамики устанавливается нихромовая сетка. Рефлектор горелки изготовлен из полированного алюминия. Уплотнение блока керамики с корпусом осуществляется асбестовым шнуром на замазке. Замазка, как и клей для приклеивания керамических плиток, изготавливается [c.36]
ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ — НЕРЖАВЕЮЩАЯ И ЖАРОСТОЙКАЯ [c.41]
Классификация по назначению. Стали подразделяются на конструкционные (для котлостроения, металлоконструкций, детален машин и пр.), инструментальные, стали особого назначения со специальными физическими и химическими свойствами (нержавеющая, жаростойкая, кислотоупорная, магнитная и пр.). [c.39]
Из табл. 8 видно, что детали, изготовленные из меди и ее сплавов, а также из никеля, серебра и их сплавов, золотятся непосредственно. При золочении деталей из черных и легких металлов, например из стали, нержавеющих и жаростойких сталей, магния, цинка, алюминия и титана, необходимо применение подслоя, обычно никеля, а затем меди или серебра. [c.52]
При высокой температуре, а также при действии коррозионных сред применяют высоколегированные стали и сплавы. В зависимости от свойств их подразделяют на 1) коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии 2) жаростойкие (окалиностойкие), [c.15]
Корпуса реакторов, используемых на отечественных заводах, имеют внутреннюю защитную футеровку из жаростойкого бетона для сохранения прочности металла и стойкости его к водородной и сульфидной коррозии в условиях высоких температур. Такие реакторы можно изготовить из углеродистой стали если же футеровка отсутствует, то корпус выполняют целиком из высоколегированных сталей или двухслойной стали (основной слой — хромомолибденовая сталь, внутренний слой — нержавеющая сталь). [c.16]
Диффузионное насыщение поверхности стали алюминием применяют в основном для повышения жаростойкости стали, в окислительных и особенно в сероводородсодержащих средах. Алитированная сталь при температурах 500—600 °С успешно конкурирует с хромоникелевой нержавеющей сталью типа 18—8 в средах, содержащих сероводород. На выносливость стали алитирование влияет по-разному в зависимости от толщины слоя. Так, порошковое алитирование на глубину 0,1—0,2 мм резко снижает предел выносливости стали и практически не влияет на коррозионную усталость. Алитирование на глубину 0,04—0,05 мм незначительно влияет на предел выносливости стали и более чем в 2 раза повышает условный предел коррозионной усталости. Алитирован-ный слой также понижает влияние концентраторов напряжений, особенно в коррозионной среде. [c.88]
Применение. Хром вводят как легирующую добавку в различные сорта стали (инструментальные, жаростойкие и др.). Из содержащих Сг сталей изготаЕ лпвают, в частности, лопатки газовых турбин и детали реактивных двигателен. Введение в сталь 13% Сг делает ее нержавеющей. Прн меньшем содержании хрома сталь приобретает высокую твердость н прочность. Хром входит в состав многих жаростойких сплавов, в том числе нихрома (80% 20% Сг), который обычно применяется в электронагревательных приборах (он выдерживает длительное нагревание до 1100°С), Сплав, содержащий 30% Сг, 5% А1, 0,5% 5] (остальное Ре), устойчив на воздухе до 1300 °С. Широко, используется хромирование различных изделий. [c.541]
Конструкционные стали могут быть и углеродистыми и легированными. Основные легирующие элементы конструкционных сталей Сг, N1, Мп. Эти стали хорошо поддаются обработке давлением, резанием они хорошо свариваются. Конструкционные стали применяются для изготовления деталей машин, конструкций и сооружений. Инструментальные стали тоже могут быть и углеродистыми и легированными. Основной легирующий элемент — хром. Эти стали характеризуются высокой твердостью, прочностью, износостойкостью. Их применяют для изготовления режущих и измерительных инструментов, штампов и т. п. К сталям с особыми свойствами относятся нержавеющие, жаростойкие, жаропрочные, магнитные и некоторые другие стали. Нержавеющие стали устойчивы против коррозии в агрессивных средах, жаростойкие — против коррозии при высоких температурах. В энергетике важны жаропрочные стали, сохраняющие высокие механические свойства при нагревании до значительных температур, что важно при изготовлении лопаток газовых турбин. В электротехнике важны магнитные стали, которые используются для постоянных магнитов и сердечников магнитных устройств, работающих в переменных полях. Постоянные магниты делают из высокоуглеродистых сталей, легированных хромом или вольфрамом. Они хорошо намагничиваются и долго сохраняют остаточную индукцию. Сердечники, наоборот, делают из низкоуглеродистых сталей, легированных кремнием. Они легко перемагничиаются и характеризуются малыми электрическими потерями. [c.296]
Легированные стали делятся на три группы коррозионностойкие (нержавеющие), жаростойкие (окалипостойкие), жаропрочные. [c.321]
С целью экономии дефицитных материалов в настоящее вреая взамен кислотного метода травления нержавеющих, жаростойких и жаропрочных сталей успешно применяют щелочно-кислотный и гндридвый методы [c.133]
Сталь 1X13 — нержавеющая, жаростойкая, жаропрочная сталь мартенситно-ферритного класса — применяется для изготовления деталей с невысокой твердостью, повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам, для вакуумных систем, работающих при давлениях не ниже р = 1 -Ю мм рт. ст. [c.6]
Сталь Х18Н10Т — нержавеющая, жаростойкая, жаропрочная, аустенитного класса, обладает высокой хладостойкостью, немагнитностью и удовлетворительной сопротивляемостью межкристаллитной коррозии, химически устойчива ко всем кислотам, кроме уксусной, муравьиной, молочной и щавелевой — применяется для изготовления узлов и деталей вакуумных установок, в которых создается давление не ниже р=1 мм рт. ст., работающих при температурах от —260 до +1000° С. Эта сталь чаще всего используется для изготовления корпусов высоковакуумных насосов и установок, термобарокамер, экранов, держателей и корпусов приборов. Поверхности деталей, изготовленных из стали Х18Н10Г, обычно подвергаются электрополировке. [c.7]
Чистый никель в химическом машиностроении нашел сравнительно ограниченное применение, несмотря на то что, помимо коррозионной стойкости, он обладает повышенной жаростойкостью, значительной пластичностью, хорошими механическими показателями и способностью подвергаться различным видам механической обработки (никель легко прокатывается в горячем и холодном состоянии). Объясняется это тем, что никель не имеет особых преимуществ по сравнению с нержавеющими сталями, но в некоторых средах, в которых легированные стали непригодны, нашли примергеиие сплавы никеля с медью и его сплавы с молибденом. [c.255]
Обозначения нержавеющих, жаропрочных и жаростойких сталей по стаидартам разных стран [II] [c.208]
chem21.info
Марки ферритных сплавов
В таких соединениях содержится порядка 30% хрома. Мелкозернистая структура металла приобретается путем отжига. К таким сталям относят:
- Х28.
- 1Х12СЮ.
- Х25Т.
- Х17.
- 0Х17Т.
- Х18СЮ.
Производство ферритной стали проходит этапы закалки, обжига, а впоследствии отпуска. Из-за мелкозернистой структуры нагрев сплава может производиться только при температуре 180 градусов. Увеличение температурного режима приведет к нарушению целостности и сделает сплав хрупким. Используются такие сплавы в основном для теплообменных устройств.
Мартенсит и феррит — марки стали
Стоит отметить, что сталь может быть мартенситно-ферритной. Такой материал используют в машиностроении. Отличительной особенностью является устойчивость к температуре 600 градусов. При таком воздействии, даже длительном, эксплуатационные свойства стали не изменяются.
Марки стали такого состава:
- 2Х12ВМБФР;
- Х6СЮ;
- 1Х12В2МФ;
- 1Х13;
- 1Х12ВНМФ;
- 1 Х11МФ.
Характеристикой состава мартенситно-ферритных сплавов является присутствие хрома не более 14% и не менее 10%. В качестве добавочных металлов используют вольфрам, ванадий и молибден.
Аустенитная и аустенитно-ферритная сталь
Особенностями таких сплавов является присутствие никеля, который формирует структуру материала, а также хрома, обеспечивающего жароустойчивость. В некоторых марках стали этой категории наблюдается присутствие титана и ниобия.
Аустенитная сталь является нержавеющей. Она устойчива к образованию окалины при воздействии рабочей среды до 1000 градусов.
Маркировка указывает на состав стали: 12 – процент углерода, Х18 – процент хрома, Н10 – процент никеля, Т – наличие титана (не более 1%) Источник tehenergomash.ru
Жаропрочные составы делятся на две категории:
- гомогенные;
- дисперсионно-твердеющие.
Гомогенные стали используются для изготовления арматуры, труб с эксплуатацией при повышенных нагрузках. Воздействие на конструкцию происходит не только на температурном уровне, но и с высоким давлением и ударных нагрузках. К маркам этого вида стали относят:
- 1Х14Н16Б.
- Х25Н20С2.
- 1Х14Н18В2Б.
- Х25Н16Г7АР.
- Х18Н12Т.
- Х23Н18.
- Х18Н10Т.
Дисперсионно-твердеющие составы применяются для изготовления турбинного оборудования и моторных клапанов. Для них характерен долгий и регулярный нагрев, а также частое охлаждение. Перепады температурного режима не сказываются на эксплуатационных характеристиках сплава. Марки дисперсионно-твердеющей стали:
- 0Х14Н28В3Т3ЮР.
- Х12Н20Т3Р.
- 4Х14Н14В2М.
- 4Х12Н8Г8МФБ.
Аустенитная сталь относится к разряду дисперсионно-твердеющих составов. Для высоких качественных показателей в них добавляют карбид, а также интерметаллидный уплотнитель. Применяется такая жаропрочная сталь для печи. Состав может выдерживать температуру равную 700 градусам.
Аустенитные и аустенитно-ферритные металлы делятся на три категории:
- с пониженным содержанием добавочных металлов;
- сплавы с повышенным содержанием карбидов;
- сталь с присутствием интерметаллидного упрочнения.
Нержавеющие стали марок AISI. Характеристики сталей по назначению. |
Правильный выбор марки нержавеющей стали – залог того, что ваше оборудование или конструкция будут долговечны, надежны, соответствовать всем требованиям санитарных норм и стандартам, и, что немаловажно, иметь адекватную стоимость.
Различные технологические процессы производства предъявляют особые требования к оборудованию, и выбор надлежащей марки нержавеющей стали (aisi или российского аналога) является главным критерием при проектировании.
Назначение коррозионностойких марок стали AISI (по стандартам США)
Марка стали | Назначение |
AISI 200 | Нержавейка этой серии применяется для изготовления металлического кухонного оборудования, посуды. Цена нержавейки этой серии невысока, так как в ее составе дорогой никель заменен на более дешевый марганец и азот. |
Аустенитная нержавеющая сталь | |
AISI 304 | Нержавеющая сталь широкого применения. Используется при сооружении конструкций и производства оборудования для пищевой промышленности, кухонной утвари и посуды. Сталь aisi 304 (полированные трубы aisi 304, листы, уголки) идеальна для создания декоративных элементов интерьера. |
AISI 304L | Распространенная марка стали aisi, применяемая в самых широких областях производства. Из нее делают элементы различных конструкций для текстильной промышленности, применяют в химической и пищевой промышленности. |
AISI 321 | Сталь, легированная титаном и никелем. Жаростойкая нержавеющая сталь, которая используется для изготовления бесшовных труб из нержавейки, элементов печной арматуры, нержавеющих дымоходных труб, теплообменников, патрубков и коллекторов выхлопных систем, электродов для искровых свечей зажигания и т.п. Используется в нефтеперерабатывающей, газовой отрасли, там, где необходима жаропрочная сталь. |
Аустенитная сталь с молибденом | |
AISI 316 | Из марки этой нержавеющей стали делают оборудование, контактирующее с органическими кислотами, которое используется в химической промышленности. Нержавейка aisi 316 хороша для различных трубопроводов, котлов и прочих узлов. Из-за высокой коррозионной стойкости часто применяется в пищевой промышленности, в контакте с кислотными и щелочными средами. |
AISI 316L | Аналог марки aisi 316, с пониженным содержанием углерода. Легко сваривается, и может использоваться при большом перепаде температур. Эта нержавеющая сталь идёт на изготовление конструкций и механизмов для целлюлозной и химической промышленности, различных типов трубопроводов, котлов. |
AISI 316Ti | Сталь нержавеющая с содержанием титана. Сталь этой марки прекрасно выдерживает высокие температуры. Из этой жаростойкой нержавейки выполняют особо прочные элементы оборудования для пищевой и химической промышленности, используют в авиатехнике и гидротехнике для изготовления лопастей турбин и т.п. |
Жаропрочная нержавеющая сталь | |
AISI 310AISI 310s | Жаропрочная нержавеющая сталь этих марок может использоваться при температуре до 1100°C. Сфера применения – изготовление оборудования, работающего при высоких температурах и давлениях, в агрессивных средах. Эти марки пригодны для монтажа конструкций производственных печей, дымоходов, паровых котлов, трубопроводов, для технологических узлов на нефтеперерабатывающих заводах. |
Ферритная сталь | |
AISI 430 | Легированная сталь этой марки отлично подходит для изготовления запорной трубопроводной арматуры, фитингов, режущих инструментов. Активно применяется в медицинском оборудовании, а также в декоративных элементах интерьеров. |
AISI 430Ti | Пластичная марка стали aisi, которая характеризуется высоким содержанием хрома и низким содержанием углерода. Из нее изготавливают различные сварные конструкции, емкости для бытовых и промышленных стиральных машин, нержавеющие ванны, резервуары. Нержавеющие листы aisi 430Ti используется для работы с агрессивными средами в химическом и пищевом производстве. |
Посмотреть химический состав нержавеющей стали марок aisi и найти российские (ГОСТ) и европейские (EN) аналоги сталей aisi можно здесь, в статье об аналогах нержавеющей стали.
Характеристики физических свойств пищевой нержавейки (веса и плотности) можно посмотреть в статье о физических свойствах марок нержавеющей стали.
nercom.by
Тугоплавкие металлы
Входящие в стальной сплав тугоплавкие металлы придают дополнительные свойства, повышая жаропрочность стали. Такие металлы могут выдерживать температуру от 1000 до 2000 градусов. Тугоплавкая сталь подвержена деформациям. При высокой температуре ее структура разрушается. Для того чтобы сохранить прочность такой стали в сплав добавляют иные вещества. Наиболее распространенные составы жаропрочных сплавов на основе тугоплавких металлов:
- вольфрам, как основной металл, и рений в качестве легирующего вещества (30%);
- железо как основа (48%), а добавочные вещества: ниобий – 15%, молибден – 5%, цирконий – 1%;
- ванадий (60%) и легирующий ниобий (40%);
- вольфрам и тантал в равно соотношении – 10%.
Существуют сплавы, которые способны выдерживать огромные температуры, даже свыше 3000 градусов:
- Вольфрам. Не реагирует на агрессивную среду. Его порог температуры — 3410 градусов.
- Рений. Наиболее жаропрочный металл, который способен выдержать температуру 3180 градусов.
- Тантал. Не менее жаропрочен, чем рений. Его максимальная прочность определяется температурой 3000 градусов.
- Молибден. Выдерживает нагрев до 2600 градусов.
- Ниобий – 2415 градусов.
- Гафний. Используется в сплавах, которые впоследствии будут применяться при накале в 2000 градусов.
- Ванадий. На него можно воздействовать средой в 1900 градусов.
- Цирконий. Эксплуатируется при 1855 градусов максимально.
Специальные добавки во время закалки окисляются, что служит защитой от воздействия окружающей среды Источник krepej-metiz.ru
Принимая во внимание описанные свойства и характеристики жаропрочной стали, можно сделать вывод, что классификация выстраивается в зависимости от следующих показателей:
- допустимый температурный режим, при котором сплав не деформируется;
- период нагревания металла;
- стойкость к кислотной среде и повышенной влажности.
Никелевые сплавы
Жаропрочные стали могут быть изготовлены из никеля с содержанием его в соотношении 55%. Также возможно применение никеля с железом (65%). Такой состав повышает жаропрочность и делает сплав более прочным. В качестве легирующего компонента выступает хром, который находится в соотношении не более 23%.
Наиболее популярны марки жаропрочной стали на основе никеля:
- ХН78Т.
- ХН60В.
- ХН78МТЮ.
- ХН67ВМТЮ.
- ХН77ТЮ.
- ХН70.
- ХН70МВТЮБ.
Находящиеся в составе жаропрочной стали на основе никеля примеси алюминия и хрома образуют оксидную пленку, которая служит защитой от внешнего воздействия Источник u-metall.ru
Некоторые виды марок используются для конкретных изделий:
- ХН35ВМТ, ХН35ВТ – роторы в качестве турбинного оборудования;
- ХН5ВМТЮ – детали газовых коммуникаций;
- ХН35ВТЮ – составные детали для компрессоров, например, диски;
- ХН5ВТР – некоторые детали конструкции турбины.
Жаропрочные марки стальных сплавов способы работать при повышенных температурах. В зависимости от состава сплава зависят их эксплуатационные характеристики. Легирующие компоненты придают прочность металлу, предел которой зависит от типа дополнительного вещества. В совокупности все показатели влияют на сферу применения изделий из жаропрочной стали. Некоторые марки используются только лишь в промышленных целях, а другие подходят для бытового применения.
Жаропрочные и жаростойкие трубы из нержавеющей стали 50 — 20 мм
Для вывода переработанных веществ и разных отходов необходимо использовать особую продукцию. Обычные трубы в данном случае применять нельзя. Для решения большинства задач нужны конструкции, выдерживающие действие высоких температур, не теряя своих изначальных характеристик. В этой статье мы детально разберем существующие варианты данной продукции.
Варианты изделий
Лучшим сырьем для изготовления жаростойких каналов считается сталь с добавлением никеля и хрома. Такой материал пригоден для создания трубных изделий, используемых для транспортировки химических веществ при сильном нагреве.
Рассматриваемая сталь отличается стойкостью к коррозийным процессам. Поскольку содержит в себе достаточное количество добавок, препятствующим возникновению ржавчины.
В продаже есть несколько видов жаропрочных труб из нержавейки:
- сварные;
- бесшовные;
- литые.
Первый вариант изделий изготовляют из листовой стали. Ее сначала складывают, а затем посредством сварных работ соединяют. В результате этой операции создается готовая труба. Сварной шов может быть как прямым, так и спиралевидным. Последний вариант применяется для продольной продукции.
Бесшовные конструкции отличаются хорошими показателями прочности и надежности, чем сварной вариант. Данная продукция производится из цельного материала. Максимальное сечение бесшовных труб может достигать 150 сантиметров. Их применяют для установки каналов, используемых для транспортировки агрессивных сред или носителей со значительной температурой.
Наиболее прочным видом изделий считается литая труба. Она производится на специальных станках. В металл, из которого сделана конструкция, входит наименьший объем углерода.
Сфера применения
Рассматриваемую продукцию разделяют на несколько вариантов.
В продаже есть трубы, применяемые для:
- отвода жидкостей и газов;
- нефтедобычи;
- химической промышленности;
- котельных;
- работы в условиях высокого показателя давления и больших нагрузках.
Наиболее популярной сферой применения изделий является обустройство дымоотводов. Для данной задачи лучше всего подходит продукция, сделанная из стали аустентичной группы. В ней содержится значительное число хрома, никеля и углерода. Добавки делают материал стойким к процессам коррозии и придают ему пластичную форму.
Жаростойкие трубы из нержавейки обладают высокими эксплуатационными характеристиками в условиях высоких температур. Наиболее надежной считается продукция, толщина стенок которой составляет не менее 0.5 мм.
Ниже вы сможете ознакомиться таблицей размеров и ГОСТов для рассматриваемых видов изделий.
Трубы жаропрочные 20х23н18 | ||||
20х23н18 | 76х12 | осв | б/ш | ГОСТ 9941-81 |
20х23н18 | 89х5 | темн | б/ш | ГОСТ 9940-81 |
20х23н18 | 89х4,5 | осв | б/ш | ГОСТ 9941-81 |
20х23н18 | 108х5 | осв | б/ш | ГОСТ 9941-81 |
20х23н18 | 108х8 | темн | б/ш | ГОСТ 9940-81 |
20х23н18 | 114х6 | осв | б/ш | ГОСТ 9941-81 |
20х23н18 | 121х6 | темн | б/ш | ГОСТ 9940-81 |
20х23н18 | 121х10 | осв | б/ш | ГОСТ 9941-81 |
20х23н18 | 140х8 | темн | б/ш | ГОСТ 9940-81 |
20х23н18 | 140х8-9 | темн | б/ш | ГОСТ 9940-81 |
20х23н18 | 152х8-9 | темн | б/ш | ГОСТ 9940-81 |
20х23н18 | 159х8 | темн | б/ш | ГОСТ 9940-81 |
20х23н18 | 168х13 | темн | б/ш | ГОСТ 9940-81 |
Какой должна быть продукция?
Если вам нужно установить дымоход в бане или газоход каминной печи, необходимо чтобы применяемая трубная продукция полностью соответствовала существующим стандартам. В составе изделий обязательно наличие никеля. Присутствие молибдена сделает конструкцию еще более прочной и надежной.
Наличие серы и хлора в металле не является проблемой. Данные компоненты не оказывают на сплав разрушающего воздействия. Некоторые марки стали содержат в себе титан. Наличие этого компонента позволяет избежать возникновения большого количества карбида.
Желательно подбирать трубы таких марок, как:
- 10х1713МДТ;
- 20х23Н18;
- 12х18Н10Т.
Указанные марки материала являются легированными титаном. Их применяют при температурном режиме от трехсот пятидесяти до шестисот градусов. Сталь 20х23Н18 может эксплуатироваться при температуре до ста десяти градусов.
На конструкциях не должно быть неровностей или повреждений. На жаропрочные нержавеющие трубы не наносят полимерное покрытие. Поскольку в этом нет никакой необходимости. Нержавейка сама по себе обладает высокой устойчивостью к коррозийным процессам. Кроме того, этот материал достаточно гибкий. Поэтому монтаж изделий не является сложной задачей. Главное монтировать конструкции под правильным наклоном.
Изделия применяемые для обустройства дымоходов должны быть сертифицированными. Вместе с продукцией предоставляется техническая документация. Она подтверждает, что изделия соответствуют необходимым параметрам и прошли все необходимые тесты.
Выбор марки стали для печей или бани
Жаропрочные стали для использования в домашних условиях значительно отличаются от промышленных вариантов. Для печи, например, следует подбирать сплавы, способные разогреваться до 500 градусов. Причем возможно применение различных вариантов сплавов в зависимости от используемого элемента конструкции. Марки стали, в том числе жаропрочной, для отдельных деталей печи:
- 08Х17Т, AISI430 – подойдут для отделения топки. Если возникнут трудности с приобретением этих марок, то их сможет заменить сталь Ст-10.
- 08ПС, 08Ю – используются для тепловых щитов.
- Ст-3 – подходит для печного корпуса.
- Большинство марок жаропрочной стали могут применяться для печного заслона. В некоторых случаях может использоваться чугун.
Для постройки банной печи используется сталь, в которой содержится хром не менее 12%. Важно учитывать толщину стального листа. Для подобной конструкции он должен быть 5 мм. Жаропрочная сталь применяется для оборудования, отапливающего большую площадь.