| hőálló acél |
|---|
| A vas-szén ötvözetek fázisai |
|
| Vas-szén ötvözetek szerkezetei |
|
| Válik |
|
| öntöttvas |
|
A hőálló acél egy olyan acélfajta , amelyet magas hőmérsékleten (az olvadáspont 0,3 részétől) egy bizonyos ideig, valamint összetett feszültségi körülmények között használnak. 600°C-ig terjedő hőmérsékleten a "hőálló" kifejezést használják. [egy]
Az acél teljesítményét meghatározó fő jellemző a hőállóság .
A hőállóság az acél azon képessége, hogy feszültség alatt, magas hőmérsékleten, észrevehető maradandó deformáció és tönkremenetel nélkül tud dolgozni. A hőállóság fő jellemzői a kúszás és a hosszú távú szilárdság .
Az állandó feszültség hatására bekövetkező folyamatos alakváltozás jelenségét kúszásnak nevezzük. A kúszás jellemzője a kúszási határ, amely azt a feltételes húzófeszültséget jellemzi, amelynél a kúszási sebesség és alakváltozás egy adott idő alatt elér egy adott értéket. Ha a tűrést kúszási sebességben adjuk meg, akkor a kúszási határt σ(szigma) jelöli két indexszel : az alsó az adott kúszási sebességnek felel meg %/h-ban (százalék per óra), a felső pedig a vizsgálati hőmérsékletre . Ha relatív nyúlást adunk meg, akkor a kúszási határ jelölésébe három mutató kerül be: egy felső a vizsgálati hőmérsékletnek, két alsó a deformációnak és az időnek felel meg. A hosszú ideig (évekig) üzemelő alkatrészeknél a kúszási határt kis alakváltozással kell jellemezni, amely jelentős terhelési időtartam mellett lép fel. Gőzturbináknál , nyomás alatt működő gőzturbina lapátoknál 100 000 óránként legfeljebb 1%, bizonyos esetekben 5%-os teljes alakváltozás megengedett. A gázturbina lapátjainál a deformáció 1-2% lehet 100-500 órán keresztül.
Az acél tönkremenetelével szembeni ellenálló képességét hosszan tartó hőmérsékleti hatás esetén a hosszú távú szilárdság jellemzi .
A hosszú távú szilárdság olyan feltételes feszültség, amelynek hatására az acél adott hőmérsékleten adott idő elteltével tönkremegy.
A hőálló tulajdonságokat elsősorban az ötvözet fő komponensének olvadási hőmérséklete , majd az ötvözet és a korábbi hőkezelés módjai határozzák meg, amelyek meghatározzák az ötvözet szerkezeti állapotát. A hőálló acélok alapja a szilárd oldatok vagy túltelített oldatok , amelyek további keményedésre képesek a csapadékos keményedés miatt.
A rövid távú szolgáltatáshoz a második fázis erősen eloszlatott eloszlásával rendelkező ötvözetek használatosak, a hosszú távú használatra pedig szerkezetileg stabil ötvözetek. A hosszú élettartam érdekében olyan ötvözetet kell választani, amely nem hajlamos a csapadék általi keményedésre .
A hőálló acélok leggyakoribb ötvözőeleme a króm (Cr), amely kedvezően befolyásolja a hőállóságot és a hőállóságot .
A különböző ötvözési rendszerek miatt erősen ötvözött hőálló acélok különböző osztályokba tartoznak:
Az egyes osztályokon belül különböző edzettségű acélokat különböztetünk meg :
keményfém _ intermetallikus , vegyes (karbid-intermetallikus).Hosszú ideig (10 000-100 000 óra) 500-580 °C hőmérsékleten üzemelő kazánüzemekhez perlites acélok javasoltak , amelyekbe molibdén bevitele megnöveli a ferrit átkristályosodási hőmérsékletét és ezáltal hőállóságát.
Az emelt hőmérsékleten működő hőálló acélok többsége azonban króm-nikkel és króm-mangán alapú ausztenites acél, különféle további ötvözéssel. Ezeket az acélokat három csoportra osztják: