Toplotna odpornost in toplotna odpornost sta pomembni lastnosti jekel

Kazalo:

Toplotna odpornost in toplotna odpornost sta pomembni lastnosti jekel
Toplotna odpornost in toplotna odpornost sta pomembni lastnosti jekel

Video: Toplotna odpornost in toplotna odpornost sta pomembni lastnosti jekel

Video: Toplotna odpornost in toplotna odpornost sta pomembni lastnosti jekel
Video: STA RADIS TO BEBO?? HAHA 😂😂 2024, November
Anonim

Toplotna odpornost in toplotna odpornost sta zelo pomembni lastnosti. Nekateri strojni izdelki delujejo v zelo težkih pogojih pri povišanih temperaturah. Običajna konstrukcijska jekla pri segrevanju nenadoma spremenijo svoje mehanske in fizikalne lastnosti, začnejo aktivno oksidirati in tvoriti vodni kamen, kar je popolnoma nesprejemljivo in ustvarja grožnjo okvare celotnega sklopa in morda resno nesrečo. Za delo pri povišanih temperaturah so inženirji materialov s pomočjo metalurgov ustvarili številna posebna jekla in zlitine. Ta članek jih na kratko opisuje.

Študija lastnosti toplotne odpornosti
Študija lastnosti toplotne odpornosti

Vročino odporna jekla

Mnogi ljudje enačijo koncept toplotne odpornosti s konceptom toplotne odpornosti. V nobenem primeru tega ne bi smeli storiti. Toplotna odpornost se imenuje tudi rdeča krhkost. In ta koncept pomeni sposobnost kovine (ali zlitine), da zadrživisoke mehanske lastnosti pri delu pri povišanih temperaturah. To pomeni, da taka kovina, tudi če je segreta do rdečega sijaja (značilna je za temperature nad 550 ° C), ne bo lezela in ohranila zadostno togost.

Preprosto povedano, toplotna odpornost je sposobnost materiala, da ohrani zmogljivost, ko se segreje na visoke temperature. Običajna konstrukcijska jekla tudi pri rahlem segrevanju postanejo duktilna, kar izključuje možnost njihove uporabe za izdelavo izdelkov, ki delujejo pri visokih temperaturah.

Različne vrste kovin in zlitin imajo različno toplotno odpornost. Ta indikator je odvisen od kemične sestave materiala. Preskusi toplotne odpornosti se lahko izvajajo v daljšem časovnem obdobju. Najpogosteje pa vzorce, segrete v pečici na določeno temperaturo, kratek čas testiramo natezno.

Brezšivne cevi iz toplotno odpornega in toplotno odpornega jekla
Brezšivne cevi iz toplotno odpornega in toplotno odpornega jekla

Vročino odporna jekla

Toplotna odpornost je v nasprotju s toplotno odpornostjo sposobnost materialov, da se uprejo razvoju korozijskih procesov pri delu pri visokih temperaturah. Običajna jekla, če so izpostavljena toploti (z izjemo toplotne obdelave v zaščitni atmosferi ali v vakuumu), začnejo oksidirati. Poleg tega pri dolgotrajnem segrevanju začne ogljik na površini izdelka izgorevati. Posledično je površina osiromašena z ogljikom, kar vodi do ostre spremembe mehanskih lastnosti (predvsem trdote) na površini. Odpornost proti obrabi pade. Dobi tako negativen razvojpojav, kot nasilnež. Ta skupina jekel lahko deluje pri temperaturah okoli 550 °C.

Da bi povečali toplotno odpornost jekla, je njegova talina legirana s silicijem, aluminijem in kromom. Včasih je dovolj, da povečate toplotno odpornost površine dela. V tem primeru se uporablja silikoniziranje oziroma aluminiziranje (nasičenost površinske plasti s silicijevimi oziroma aluminijevimi atomi) v praškastem mediju.

Valjani izdelki iz toplotno odpornega jekla
Valjani izdelki iz toplotno odpornega jekla

Materiali z visoko tališčem

Pri delovanju pri posebej visokih temperaturah obravnavanih materialov ni mogoče uporabiti, saj pri temperaturi v območju 2000 ° C se začne taljenje (sprošča se tekoča faza). Za te namene se uporabljajo ognjevzdržne kovine: volfram, niobij, vanadij, cirkonij itd. Ti materiali so precej dragi, vendar inženirji še niso našli vredne alternative zanje.

Proizvodnja valjanih izdelkov
Proizvodnja valjanih izdelkov

Karakterizacija zlitin na osnovi kroma in niklja

Zlitine z visoko toplotno odpornostjo so zelo povprašene v energetiki (lopatice parnih turbin, deli letalskih motorjev itd.). Poleg tega potreba po takšnih materialih nenehno narašča. Poleg tega proizvodnja od znanstvenikov zahteva pridobivanje vedno bolj naprednih materialov, ki lahko ohranijo svoje delovanje pri zelo visokih temperaturah. Zato nenehno potekajo dela za povečanje toplotne odpornosti. K temu prispeva nikelj ali bolje rečeno legirano jeklo s tem elementom.

Vsa toplotno odporna jeklaso legirani z nikljem (ne manj kot 65%). Chrome je obvezen. Vsebnost tega elementa ne sme biti manjša od 14%. V nasprotnem primeru bo kovinska površina intenzivno oksidirana.

Jekla so dodatno legirana z aluminijem, vanadijem in drugimi ognjevzdržnimi elementi. Aluminij je na primer tudi pri sobni temperaturi prekrit s tanko oksidno folijo, ki preprečuje, da bi korozija prodrla globoko v kovino. To pomeni, da se lestvica ne oblikuje.

Priporočena: