耐热钢铸件 耐热钢
耐热钢铸件方法
耐热钢铸件方法
耐热钢铸件是指在高温环境下具有良好耐热性能和耐荷能力的钢铸件。
常见的耐热钢材料包括铬钼钢、铬镍钼钢、镍基合金等。
下面是一种常见的制备耐热钢铸件的方法：
1. 材料选取：选取适合耐热要求的耐热钢材料作为原料。
2. 模具制造：根据设计要求，制造适应铸件形状和尺寸的模具。
3. 熔炼：将选取的耐热钢材料放入熔炉中进行熔炼，提高温度至足够高以达到熔化状态。
4. 浇注：将熔融的钢液倒入预先准备好的模具中，静置待其冷却凝固。
5. 退火处理：完成铸件后，对其进行退火处理，以消除应力和提高材料的耐热性能。
6. 机械加工：根据设计要求，对铸件进行机械加工，使其达到精确的尺寸和表面光滑度。
7. 检测和质量控制：对成品铸件进行各项检测（如尺寸检测、力学性能测试等），确保其质量符合要求。
8. 表面处理：根据需要，对铸件表面进行防腐蚀、镀层或其他
的表面处理方法，以增加其耐热性能和使用寿命。
以上是一种常见的制备耐热钢铸件的方法，具体的制备过程可能因具体材料和工艺要求而有所不同。
zg40cr25ni20管板 炉管耐热钢标准sh3087-1997
ZG40Cr25Ni20是一种耐热钢材质，符合SH/T3087-1997标准的要求。
这种材质主要用于制造石油化工管式炉的耐热钢管板，具有良好的高温强度和抗氧化性能。
以下是关于这一材质和标准的详细信息：
1. 化学成分与机械性能：根据SH/T3087-1997标准，ZG40Cr25Ni20耐热钢铸件的化学成分和机械性能应满足规定的技术条件。
2. 耐热性能：ZG40Cr25Ni20因其含有较高比例的铬（Cr）和镍（Ni），使得该材质能够在高温环境下保持稳定性，并具有良好的耐热性能。
3. 应用范围：此类材质通常应用于需要耐高温、抗腐蚀的环境中，比如石油化工行业的管式加热炉等设备。
4. 修订内容：在最新的修订中，增加了ZG40Cr25Ni20耐热钢铸件的相关内容，并对缺陷的焊补要求进行了补充，以确保产品的质量和应用安全。
5. 实施与更新：该标准自发布以来已经历过修订，最新的修订版本为SH/T3087-2017，取代了1997年的版本。
6. 相关施工标准：在实际应用中，除了材质标准外，还可能涉及到施工标准，如SCHT0053-2001，这些标准提供了制造技术条件和总则等内容。
综上所述，ZG40Cr25Ni20管板作为一种耐热钢材质，其生产和使用都遵循了相应的国家标准，以确保其在高温工作环境下的性能和安全。
耐热钢铸件材质及成分(一)2024
耐热钢铸件材质及成分（一）引言概述：耐热钢铸件材质及成分是指用于在高温环境下工作的铸件所采用的特殊钢材料及其组成成分。
耐热钢铸件材质和成分的选择直接影响到其耐高温性能和使用寿命。
本文将从以下五个大点进行阐述。
大点一：普通耐热钢铸件材质及成分1. 铸造合金的选择：- 铸造合金应具备良好的耐热性和抗氧化性能。
- 常见的普通耐热钢材包括25Cr12Ni、1Cr13Ni、12-2CrNi等。
2. 主要元素成分：- 合金化元素的添加能够提高合金的耐热性能。
- 典型的元素添加包括铬、镍、钼、钒等。
3. 碳含量的控制：- 适量的碳含量可以增加合金的硬度和耐磨性。
- 过高或过低的碳含量都会降低合金的耐热性能。
4. 热处理工艺：- 合适的热处理能够改善耐热钢的组织结构和性能。
- 常见的热处理包括回火、正火、淬火等。
5. 国内外常用的耐热钢铸件材质及成分：- 根据具体工况的不同，国内外常用的耐热钢铸件材质也不相同。
- 例如国内常用的材质有ZG40Cr25Ni35Nb，国外常用的材质有HK，HKNb。
大点二：高合金耐热钢铸件材质及成分1. 概念和特点：- 高合金耐热钢铸件具有更高的耐热性能和抗氧化性能。
- 通常含有更多的合金元素。
2. 典型的高合金元素：- 钼、钨、铌等高合金元素的添加可以提高合金的耐热性能。
- 合金元素的选择需要根据具体工况进行合理搭配。
3. 适用工况和应用领域：- 高合金耐热钢铸件适用于更高温度和更恶劣工况的场合。
- 常见的应用领域包括航空航天、核能等。
4. 国内外常用的高合金耐热钢铸件材质及成分：- 国内外在高合金耐热钢铸件材质的研究和应用方面都有很多进展。
-例如国内常用的材质有ZG40Cr25Ni35Nb，国外常用的材质有HK、HKNb。
大点三：低碳耐热钢铸件材质及成分1. 概念和特点：- 低碳耐热钢铸件具有更低的碳含量和更高的韧性。
- 常用于一些耐磨、耐冲击的工况。
2. 典型的低碳合金元素：- 比普通耐热钢铸件少量的合金元素添加。
耐热钢性能参数
265
钢种
1Cr18Ni9Nb 1Cr23Ni18 1Cr25Ni20Si2
3
试验温 σb
热处理
度℃ MPa
600 363
700 352
1100℃
20
550
奥氏体处理 600 372
650 343
700 294
1040-1150 20
539
℃水.空冷 600 451
650 392
700 323
800 196
78 59
127 54 47
10
编制说明: 1.(1)摘至 GB8492-87 耐热钢铸件; 2.(2)摘至 GB9437-88 耐热铸铁件; 3.(3)摘至“钢铁厂工业炉设计参考资料”； 4.其他数据摘至“耐热钢和高温合金”一书; 5.本资料供设计参考用,必须根据使用情况经过强度计算确定使用温度。
12Cr1MoV 1000-1020 480
412
(俄 12MXф, ℃正火
500 343
英 660, 720-760℃
多元 德 14MoV63,) 回火
540 354
合金
580
化耐
600 216
热钢
20 539
1000-1035 580
12Cr2MoWVTiB ℃正火
(102 钢)
600
760-780℃
持久强度 MPa σ104 σ105
蠕变极限 MPa
4
σ1/10
5
σ1/10
15.48
9.52
4.92
1.62
使用温度
950℃
注: 600-900℃时
不宜使用
14.8 7.4 3.17 16.2 10.55 7.4 3.17 1.76
耐热铸钢的常用牌号
耐热铸钢的常用牌号
供铸造用的高合金耐热钢牌号。
在化学成分相同的情况下，铸态比轧态具有较高的热强性。
铸造工艺简单，成本较低，且解决了高合金钢难以变形加工的问题，所以铸造材在耐热钢领域中占有较大的比重。
20世纪80～90年代，由于石油化工、冶金机械、建材工业的迅猛发展推动了中国耐热铸钢的发展，最有代表性的是大型合成氨转化炉管及乙烯裂解炉管采用了大量的高合金奥氏体耐热钢，采用离心铸管及普通铸造技术制成。
大型冶金厂连续加热炉和热处理炉中的炉底辊和辐射管亦采用了大量的高合金耐热铸钢。
中国典型牌号有
5Cr28Ni48W5(HV．NA22-H)、4Cr25Ni35Mo、4Cr25Ni20、
4Cr25Nil3(HH)、4Cr22Ni10和3Cr24Ni7SiNRE。
在建材、机械工业窑炉及热处理炉中使用的耐热钢还有3Cr24Ni7SiN(RE)、
2Cr20Mn9Ni2Si2N、3Crl8Mn12Si2N等节镍耐热铸钢。
上述材料使用温度较高达1000～1200℃，个别为1250℃，有的还承受较高的应力，并且多在渗碳气氛、燃气条件下工作，石油化工方面要求材料使用寿命达6～10年。
要求材料在使用温度下有较高的持久强度，良好的抗渗碳性、抗氧化性及长时间使用后的组织稳定性。
所以在铬镍含量较高的基础上还加入了钨、钼、铌、钴等强化元素以满足使用要求。
耐热钢
5．1．4．2 耐热钢耐热钢是指在高温下有良好的化学稳定性和较高强度，能较好适应高温条件的特殊合金钢。
主要用于制造工业加热炉、内燃机、石油及化工机械与设备等高温条件工作的零件。
(1)耐热性的概念钢的耐热性包括热化学稳定性和高温强度两方面的涵义。
热化学稳定性是指钢在高温下抵抗各类介质的化学腐蚀的能力，其中最基本且最重要的是抗氧化性。
热化学稳定性主要由钢的化学成分决定。
在钢中加人Cr、Al和Si对提高抗氧化能力有显著的效果，因为Cr、Al和Si在高温氧化时能与氧形成一层完整致密具有保护性的Cr2O3，A12O3或SiO2氧化膜。
其中Cr 是首选的合金元素，当钢中WCr≈15％时，钢的抗氧化温度可达900℃；WCr ≈20％～25％时，钢的抗氧化温度可达1100℃。
稀土(少量的钇、铈等)元素也能提高耐热钢的抗高温氧化的能力。
这主要是由于稀土氧化物除了能改善氧化膜的抗氧化性能外，还能改善氧化膜与金属表面的结合力。
在钢的表面渗铝、渗硅或铬铝、铬硅共渗都有显著的抗氧化能力。
高温强度是指钢在高温下抵抗塑性变形和断裂的能力。
常用蠕变极限和持久强度这两个力学性能指标来考核。
通过在钢中加入Cr、Ni、W、Mo等元素形成固溶体，强化基体，提高再结晶温度，增加基体组织稳定性；加入V、Ti、Nb、Al等元素，形成硬度高、热稳定性好的碳化物，阻止蠕变的发展，起弥散强化的作用；微量B与稀土(RE)元素，强化晶界等措施可提高钢的高温强度。
(2)常用耐热钢按使用特性不同，耐热钢分为以抗氧化性为主要使用特性的抗氧化钢和以高温强度为主要使用特性的热强钢。
①抗氧化钢抗氧化钢大多数是在碳质量分数较低的高Cr钢、高CrNi钢或高Cr—Mn 钢基础上添加适量Si或Al配制而成的，主要有铁素体型和奥氏体型两类。
铁素体型抗氧化钢，如1Crl3SiAl，其最高使用温度900℃，常用作喷嘴、退火炉罩等。
奥氏体型抗氧化钢，如2Cr20Mn9Ni2Si2N和3Crl8Mnl2Si2N 钢具有良好的抗氧化性能(最高使用温度可达1000℃、抗硫腐蚀和抗渗碳能力，还具有良好的铸造性能，所以常用于制造铸件，还可进行剪切、冷热冲压和焊接。
耐热钢
铁素体钢
含有较多的铬、铝、硅等元素，形成单相铁素体组织，有良好的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力,但高温 强度较低,室温脆性较大，焊接性较差。如1Cr13SiAl,1Cr25Si2等。一般用于制作承受载荷较低而要求有高温抗 氧化性的部件。
奥氏体钢
奥氏体钢含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素，在 600℃以上时，有较好的高温强度和组织稳定性，焊 接性能良好。通常用作在 600℃以上工作的热强材料。
硼、稀土均为耐热钢中的微量元素。硼溶入固溶体中使晶体点阵发生畸变，晶界上的硼又能阻止元素扩散和 晶界迁移，从而提高钢的高温强度；稀土元素能显著提高钢的抗氧化性，改善热塑性。
分类
珠光体钢 马氏体钢
铁素体钢 奥氏体钢
珠光体钢
耐热钢合金元素以铬、钼为主，总量一般不超过5%。其组织除珠光体、铁素体外,还有贝氏体。这类钢在 500～600℃有良好的高温强度及工艺性能，价格较低，广泛用于制作 600℃以下的耐热部件。如锅炉钢管、汽轮 机叶轮、转子、紧固件及高压容器、管道等。
基本信息
简介
类别
常用于
简介
耐热钢（heat-resisting steels) 在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有 良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。
奥氏体抗氧化钢大多采用高温固溶热处理，以获得良好的冷变形性。奥氏体热强钢则先用高温固溶处理，然 后在高于使用温度60～100℃条件下进行时效处理,使组织稳定化，同时析出第二相，以强化基体。耐热铸钢多在 铸态下使用，也有根据耐热钢的种类采用相应的热处理的。
用途
用途
耐热钢图册 耐热钢
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典型钢种有：16Mo，15CrMo，12Cr1MoV， 12Cr2MoWVTiB，10Cr2Mo1,25Cr2Mo1V,20Cr3MoWV等。
耐热钢铸造工艺流程
耐热钢铸造工艺流程耐热钢的铸造工艺流程一般分为材料投料、胚料加热、铸件成形、砂型取出、清理和缩边、入窑烧结、烧结后处理、整体性检验、毛坯开机加工等几个步骤。
1、材料投料：在生产过程中，首先要对原料进行仔细的投料。
这是铸造生产的前提条件，主要由负责人按比例投入铸料，并加入生产必要的其他材料，以确保铸件质量。
2、胚料加热：加热是铸造时必须做的一项关键工序，加热时应使料具有足够的熔化度，这样才能确保铸件结构紧密，质量稳定。
普通加热方式有电炉加热、烧结炉加热、熔炼炉加热等。
耐热钢加热温度一般在1200~1400摄氏度之间，具体温度要根据不同的材质而定。
3、铸件成形：成型是指根据零件的模具设计，将熔化的料液填入模具所做的工艺，根据模具的设计来控制铸件的外形，让它们符合工程要求。
成型的方式有压铸、灌注式铸造、挤压铸造等多种，其中压铸方式广泛应用在耐热钢铸造上。
4、砂型取出：铸件压铸出来后，需要把它从模具里取出来，这个过程就叫砂型取出。
一般可以用压力气动或机械的方式，根据铸件的大小和复杂程度来决定，以确保铸件在取出的过程中不会变形。
5、清理和缩边：铸件取出后要做清理，去除铸件表面的沙子和焊丝等杂质，使铸件表面光洁，美观。
缩边是指在取出铸件后，对其进行尺寸调整，以确保零件尺寸可以达到所要求的标准。
6、入窑烧结：烧结是将铸件加工而成的钢件，在适当的温度持续时间内，将其固结，改变其物理力学性能的过程，也是耐热钢的关键步骤，能够将铸件达到高强度状态，以确保其使用寿命。
7、烧结后处理：烧结完成后，需要对铸件进行一定的处理，如回火、淬火、气冷磨光及抛光等。
这些处理，对改善耐热钢的性能都起到了重要作用，使其延展性、高温强度等性能都得到改善，更好地满足使用的需要。
8、整体性检验：检验是严格按照设计图纸和相关标准，给出结论的一个过程，它可以进行有关成形及外形的检验，也可以进行材料的检验，其目的是确保零件的尺寸符合工程要求，提高铸件的质量安全率。
铸件其相应标准对照
铸件其相应标准对照1、熔模铸造碳素钢铸件产品符合GB 11352-89、JB／T 5100-91标准，满足ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640及美标ASTM A 216GRWCB、ASTM A732 Grade 1A等牌号的成份及性能要求。
2、熔模铸造不锈钢、耐蚀钢、耐热钢铸件产品符合GB／T2100-2002epvISO 11972：1998、JB／T 5100-91标准要求，满足各类国标牌号及美标ASTM A743 GR CF-8、ASTM A743 CF8M 316SS、ASTM A 351 Gr.CF8M等牌号的成份及性能要求。
3、熔模铸造中低合金钢铸件产品符合GB／T11351-89、JB／T 5100-91标准要求，满足ZG42CrMo、ZG35CrMo、ZG28Cr2Si2MnMo、ZG40Mn、ZG50Mn2等各种牌号的成份及性能要求。
4、熔模铸造铜合金铸件产品符合GB／T13819-92、GB／1176-87、JB／T 5100-91标准，满足各类国标及美标ASTM B505 C93200、ASTM B 584 83800、ASTM B505 C84400、ASTM B 16 GR H02 BRASS C36000、ASTM B62 UNS C83600、ASTM B148 C95800等牌号的成份及性能要求。
5、熔模铸造铝合金铸件产品符合GB／T 1173-1995、JB／T 5100-91标准要求，满足各类牌号成份及性能要求。
6、砂型铸造各类铸件产品符合GB 6414-86、JB／T5105-91标准要求，满足各类国标及美标牌号成份及性能要求。
1 熔模铸造碳素钢铸件产品符合GB 11352-89、JB/T 5100-91标准，满足ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640及美标ASTM A 216GRWCB、ASTM A732 Grade 1A等牌号的成份及性能要求。
耐热钢
耐热钢总论1.耐热钢是指在高温下工作的钢材。
耐热钢的发展与电站、锅炉、燃气轮机、内燃机、航空发动机等各工业部门的技术进步密切相关。
由于各类机器、装置使用的温度和所承受的应力不同，以及所处环境各异，因此所采用的钢材种类也各不相同。
这里所谈的温度是个相对的概念。
最早在锅炉和加热炉中使用的材料是低碳钢，使用的温度一般在200℃左右，压力仅为0.8MPa。
直到现在使用的锅炉用低碳钢，如20g，使用温度也不超过450℃，工作压力不超过6MPa。
随着各类动力装置的使用温度不断提高，工作压力迅速增加，现代耐热钢的使用温度已高达700℃，使用的环境也变得更加复杂与苛刻。
现在，耐热钢的使用温度范围为200～1300℃，工作压力为几兆帕到几十兆帕，工作环境从单纯的氧化气氛，发展到硫化气氛、混合气氛以及熔盐和液金属等更复杂的环境。
为了适应各种工作条件不断发展的要求，耐热钢也在不断地发展。
从最早期的低碳钢、低合金钢，到成分复杂的、多元合金化的高合金耐热钢。
现按珠光体型低合金热强钢、马氏体型热强钢、阀门钢、铁素体型耐热钢、奥氏体型耐热钢、等分别介绍如下。
1）珠光体型低合金热强钢该种钢的代表：12Cr1MoV此种钢组织稳定性较好，当温度高达580℃时仍具有良好的热强性。
2）马氏体型热强钢该种钢的代表：Cr12型马氏体热强钢，有优良的综合力学性能、较好的热强性、耐蚀性及振动衰减性，广泛用于制造汽轮机叶片而形成独特的叶片钢系列，并广泛用作气缸密封环、高温螺栓、转子和锅炉过热器、在热器管、燃气轮机涡轮盘、叶片、压缩机及航空发动机压气机叶片、轮盘、水轮机叶片及宇航导弹部件等。
Cr12型耐热钢的开发与应用已有60多年历史，至少已有300余种牌号。
但其成分的差别不大，都是以Cr12钢为基础在添加钨、钼、钒、镍、铌、硼、氮、钛、钴等元素含量上做些变化。
3）阀门钢阀门钢是耐热钢的一个重要分支，该种钢的代表：21Cr-9Mn-4Ni-N钢（21-4N），与21Cr-12NiN、14Cr-14Ni2W-Mox相比，性能优越较经济，在汽油机排气阀门上迅速得到广泛应用。
耐热钢铸件国家标准
耐热钢铸件国家标准
耐热钢铸件是一种在高温环境下具有良好耐热性能的铸造件，广泛应用于航空
航天、石油化工、发电等领域。
为了保证耐热钢铸件的质量和安全性能，国家对其进行了严格的标准化管理，制定了耐热钢铸件国家标准，以确保产品的质量和可靠性。
首先，耐热钢铸件国家标准对材料的要求非常严格。
在材料的选择上，要求必
须符合国家标准规定的化学成分，力学性能和金相组织等要求，以保证耐热钢铸件在高温环境下的稳定性能。
同时，对于材料的热处理工艺也有详细的规定，以确保材料的组织和性能达到标准要求。
其次，耐热钢铸件国家标准对铸造工艺和工艺控制也有严格要求。
在铸造工艺
方面，要求必须采用先进的铸造设备和工艺，确保铸件的内部质量和表面质量。
在工艺控制方面，要求必须对铸造温度、浇注速度、浇注系统和浇注工艺等进行严格控制，以保证铸件的成型质量和尺寸精度。
此外，耐热钢铸件国家标准还对产品的检测和验收进行了详细规定。
在产品的
检测方面，要求必须进行化学成分分析、金相组织观察、力学性能测试等一系列检测，以确保产品的质量符合标准要求。
在产品的验收方面，要求必须进行外观检查、尺寸检测、热处理状况检验等一系列验收工作，以确保产品的质量和可靠性。
总的来说，耐热钢铸件国家标准的制定和实施，对于保证产品的质量和安全性
能具有非常重要的意义。
只有严格按照国家标准进行生产和管理，才能确保产品的质量和可靠性，为相关领域的发展和应用提供有力的支撑。
因此，企业和生产单位必须严格遵守国家标准，加强质量管理，不断提高产品质量，为国家经济建设和科技进步做出更大的贡献。
耐热钢标准
耐热钢标准耐热钢是一种具有良好耐高温性能的特殊钢材，广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。
本文将从耐热钢的定义、特性、分类、应用领域和发展趋势等方面进行详细介绍。
一、耐热钢的定义耐热钢是一种能够在高温环境下保持良好力学性能和抗氧化性能的特殊钢材。
它具有较高的耐高温稳定性、抗氧化性能和抗蠕变性能，能够在高温下保持较高的强度和硬度，不易软化和变形。
二、耐热钢的特性1. 耐高温稳定性：耐热钢在高温下能够保持较高的强度和硬度，不会发生明显的软化和变形。
2. 抗氧化性能：耐热钢表面形成一层致密的氧化膜，能够有效防止氧化反应，延缓材料的氧化速度。
3. 抗蠕变性能：耐热钢在高温下能够抵抗塑性变形和蠕变现象，保持较好的形状稳定性和尺寸精度。
4. 良好的加工性能：耐热钢具有较好的可塑性和可焊性，可以方便地进行热加工和焊接。
三、耐热钢的分类根据耐热钢的化学成分和性能特点，可以将其分为几个主要类别：1. 铁基耐热钢：主要由铁、铬、镍等元素组成，具有较高的耐高温稳定性和抗氧化性能。
2. 镍基耐热合金：主要由镍、铬、钼等元素组成，具有较高的耐高温稳定性、抗氧化性能和抗蠕变性能。
3. 钨基耐热合金：主要由钨、铼、铬等元素组成，具有极高的耐高温稳定性和抗氧化性能，广泛应用于高温环境中。
4. 铸造耐热钢：主要由铁、铬、镍等元素组成，具有较好的耐高温稳定性和抗氧化性能，适用于大型铸件的制造。
四、耐热钢的应用领域耐热钢广泛应用于航空航天、能源、化工等领域，主要包括以下几个方面：1. 航空航天领域：耐热钢用于制造航空发动机的涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室等部件，以及航空航天器的隔热材料。
2. 能源领域：耐热钢用于制造火电站锅炉的超临界和超超临界锅炉管道和受热面，以及核电站的核反应堆压力容器和燃料元件。
3. 化工领域：耐热钢用于制造化工设备的反应器、分离器、石油裂化炉管道等，能够承受高温、高压和腐蚀介质的作用。
4. 其他领域：耐热钢还广泛应用于冶金、机械、汽车等领域，用于制造高温工作环境下的各种零部件和工具。
耐热钢铸件材质及成分
引言概述：
耐热钢铸件是一种在高温环境下具有优异性能和耐久性的材料。
为了确保其在极端工作条件下的可靠性和耐用性，选择合适的材质和成分对于耐热钢铸件至关重要。
本文将详细介绍耐热钢铸件的材质和成分。
正文内容：
1.高铬耐热钢材质
1.1高铬耐热钢材质的特点
1.2应用领域
1.3高铬耐热钢材质的成分要求
1.4成分对性能的影响
1.5高铬耐热钢材质的优势与劣势
2.镍基耐热合金材质
2.1镍基耐热合金材质的特点
2.2应用领域
2.3镍基耐热合金材质的成分要求
2.4成分对性能的影响
2.5镍基耐热合金材质的优势与劣势
3.铁基耐热合金材质
3.1铁基耐热合金材质的特点
3.2应用领域
3.3铁基耐热合金材质的成分要求3.4成分对性能的影响
3.5铁基耐热合金材质的优势与劣势
4.钛基耐热合金材质
4.1钛基耐热合金材质的特点
4.2应用领域
4.3钛基耐热合金材质的成分要求4.4成分对性能的影响
4.5钛基耐热合金材质的优势与劣势
5.其他耐热材料
5.1钽材料
5.2钼材料
5.3铍材料
5.4锆材料
5.5其他材料的应用与成分要求
总结：
耐热钢铸件的材质和成分直接决定了其在高温环境下的性能和耐久性。
高铬耐热钢、镍基耐热合金、铁基耐热合金、钛基耐热合金以及其他耐热材料都有各自的特点、应用领域和成分要求，不同的材料经过合理的成分设计，可以满足不同工作条件下的要求。
因此，在选择耐热钢铸件材料时，需要综合考虑其特性、应用领域以及成本等因素。
只有选择适合的材料和成分，才能确保耐热钢铸件在高温环境下具有优异的性能和耐久性。
耐热钢铸件标准
耐热钢铸件标准
耐热钢铸件是一种用于高温环境下工作的铸造零件，通常用于石油化工、能源、冶金等领域，需要具备抗高温、耐腐蚀和抗热应力等特性。
以下是一些可能适用的耐热钢铸件相关的国际标准和分类：
ASTM标准：美国材料与试验协会（ASTM）制定了一系列与耐热钢铸件相关的标准，例如：
1.ASTM A297/A297M: 标准规范了耐热和耐腐蚀钢的耐
热铸件。
2.ASTM A351/A351M: 钢铸件的标准规范，包括耐热钢
铸件。
3.ASTM A487/A487M: 标准规范了耐热钢铸件的一般要
求。
4.DIN标准：德国标准化组织（DIN）也制定了一些耐
热钢铸件相关的标准，例如 DIN 17445。
5.ISO标准：国际标准化组织（ISO）可能也会有一些
与耐热钢铸件相关的标准，具体可以根据实际情况
查询。
这些标准通常会涵盖耐热钢铸件的化学成分、力学性能、热处理要求、尺寸和允许的缺陷等方面的要求。
由于标准会根据技术发展和行业需求不断更新，您在选择和使用耐热钢铸件时，应当参考最新版本的相关标准。
此外，耐热钢铸件通常根据其工作温度和材料成分的不同，还会分为不同的级别和材质。
您在选择耐热钢铸件时，还应考虑实际应用需求和工作环境，确保所选材料符合工程要求。
常用耐热钢的牌号化学成分热处理力学性能及用途
常用耐热钢的牌号化学成分热处理力学性能及用途耐热钢是指在高温下仍能保持一定强度和稳定性能的钢材。
常用的耐热钢材料主要有以下几种：1.1Cr5Mo：也被称为12Cr1MoV，其化学成分包括碳(C)≤0.15、硅(Si)≤0.50、锰(Mn)0.30-0.60、磷(P)≤0.025、硫(S)≤0.025、铬(Cr)0.80-1.10、镍(Ni)≤0.30、钼(Mo)0.45-0.65、铜(Cu)≤0.30，热处理状态为调质状态。
该材料具有高温强度好、抗氧化性能高、耐气腐蚀性好的特点，适用于石化设备、电力设备等高温工作环境中。
2.15CrMo：化学成分包括碳(C)0.12-0.18、硅(Si)0.17-0.37、锰(Mn)0.40-0.70、磷(P)≤0.03、硫(S)≤0.03、铬(Cr)0.80-1.10、钼(Mo)0.40-0.55，热处理状态为调质状态。
该材料具有强度高、塑性好、耐高温性能好的特点，适用于制造高压锅炉、石油化工设备、瓦斯燃烧器等。
3.25Cr2MoVA：化学成分包括碳(C)0.22-0.29、硅(Si)≤0.35、锰(Mn)0.40-0.70、磷(P)≤0.03、硫(S)≤0.03、铬(Cr)1.50-1.80、钼(Mo)0.45-0.65、钒(V)0.15-0.30、铝(Al)≤0.05、铜(Cu)≤0.35，热处理状态为调质状态。
该材料具有高温强度高、热变形性能好、抗氧化性能好的特点，适用于制造高温设备、航空发动机等。
4.12Cr2MoWVTiB：化学成分包括碳(C)0.08-0.15、硅(Si)0.17-0.37、锰(Mn)0.40-0.70、磷(P)≤0.03、硫(S)≤0.03、铬(Cr)1.00-1.30、钼(Mo)0.25-0.35、钨(W)0.90-1.10、钛(Ti)0.03-0.06、硼(B)0.001-0.005，热处理状态为调质状态。
该材料具有高温强度高、耐氧化性好、耐蠕变性能好的特点，适用于制造高温工作的炉具、高压容器等。
耐热铸钢件
33．O～37.0
≤O．04
≤0.04
ZG45Ni35Cr26
O．35～0.75
≤2．00
≤2．oo
24.0～28.0
33.0～37.0
≤0.50
≤O．04
≤O．04
注：本标准适用于普通工程用耐热钢铸件，不包括特殊用途的耐热钢铸件。
表2-78耐热钢铸件的力学性能
牌号
交货状态
屈服强度ó0.2/MPa
1100
高温强度高、抗氧化性能好，在规格范围内调整其成分。可使组织内含有一些铁素体，也可为单相奥氏体。能广泛地用于许多类型的炉子构件，但不宜用于温度急剧变化的地方
ZG35Cr28Nil6
1150
力学性能同单相ZG40Cr25Nil2，具有较高温度的抗氧化性能，用途同ZG40Cr25Nil2、ZG40Cr25Ni20
ZGCr8
1050
抗氧化性能好，使用于无强度要求的炉用构件以及含有硫化物、重金属蒸气的焙烧炉构件等
O．20～O．40
≤1.00
≤2.00
24.0～28.0
4.00～6.00
≤O．50
≤O．04
≤O．04
ZG30Cr20NilO
0.20～O．40
≤2．00
≤2.00
18．O～23．O
8.00～12.00
≤0.50
≤0.04
≤O．04
ZG35Cr26Nil2
O．20～O．50
≤2.00
≤2.00
24．O～28.0
800
高温强度低，抗氧化最高至800°C，长期工作的受载件的工作温度低于700°C。用于坩埚、炉门、底板等构件
ZG30Crl8Mnl2Si2N
耐热钢铸造工艺流程
耐热钢铸造工艺流程耐热钢是一种极具可靠性的耐热材料，具有耐热性、耐酸性、耐磨性等性能，是目前工业上最常用的材料之一。
耐热钢的铸造工艺流程是极具价值的关键环节，涉及到许多关键因素，影响到成品的质量、性能及使用寿命等。
因此，对耐热钢的铸造工艺流程有必要进行全面的分析和研究。
耐热钢的铸造工艺流程应当遵循的，包括：一、铸造前的工艺准备1、原材料准备耐热钢的铸造需要采用高质量的原料，以确保产品的性能及质量，因此原材料的挑选和检验是非常重要的，应当根据不同的产品要求选择相应的原料。
2、模具准备模具是耐热钢铸件性能、质量、精度及材料流动机理均与之密切相关的重要部件，因此在铸造前一定要检查模具是否有破损，并安排预热模具等操作，以确保铸件的质量。
二、铸造过程1、料型的投入在耐热钢铸造过程中，要投入满足设计要求的料型，以确保铸造后的产品质量。
料型的投入应根据铸件的复杂程度、型腔尺寸等而定。
2、铸件冷却并取出铸件完成后，应当尽快冷却型腔，并将铸件取出，以确保产品质量。
铸件取出后，要安排进行外观检验，检查有无外观缺陷，并进行抛光操作。
三、铸件修复在铸造过程中，有时会出现铸件出现缺陷，需要进行修复的情况。
铸件修复的方法有很多种，包括填补法、钎焊法及拉压法等。
更好的修复方式是补强法，即使用低碳钢或其他钢材来补强缺陷位处，使之恢复到设计要求状态。
四、热处理耐热钢的热处理是耐热钢铸件的重要环节，将改变铸件的组织结构，改善其性能及使用寿命，并延伸铸件的利用期。
根据耐热钢的设计要求，选择不同的热处理方法，均可实现更高的材料性能。
耐热钢的铸造工艺流程虽然繁琐，但却是耐热钢铸件的生命线，确保产品的质量及性能。
合理的工艺准备及妥善的铸造过程，都有利于提高耐热钢铸件的使用性能及提升利用率。
因此，从长远来看，进行耐热钢铸造工艺流程的研究和改进十分必要，旨在提升产品质量能力及节约人力物力，提升社会效益。
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耐热钢铸件耐热钢耐热钢铸件工业使用耐热钢总论耐热钢是指在高温下工作的钢材。
耐热钢铸件的发展与电站、锅炉、燃气轮机、内燃机、航空发动机等各工业部门的技术进步密切相关。
由于各类机器、装置使用的温度和所承受的应力不同，以及所处环境各异，因此所采用的钢材种类也各不相同。
这里所谈的温度是个相对的概念。
最早在锅炉和加热炉中使用的材料是低碳钢，使用的温度一般在200℃左右，压力仅为0.8MPa。
直到现在使用的锅炉用低碳钢，如20g，使用温度也不超过450℃，工作压力不超过6MPa。
随着各类动力装置的使用温度不断提高，工作压力迅速增加，现代耐热钢的使用温度已高达700℃，使用的环境也变得更加复杂与苛刻。
现在，耐热钢铸件的使用温度范围为200～1300℃，工作压力为几兆帕到几十兆帕，工作环境从单纯的氧化气氛，发展到硫化气氛、混合气氛以及熔盐和液金属等更复杂的环境。
为了适应各种工作条件不断发展的要求，耐热钢铸件也在不断地发展。
从最早期的低碳钢、低合金钢，到成分复杂的、多元合金化的高合金耐热钢。
现按珠光体型低合金热强钢、马氏体型热强钢、阀门钢、铁素体型耐热钢、奥氏体型耐热钢、等分别介绍如下。
1）珠光体型低合金热强钢该种钢的代表：12Cr1MoV此种钢组织稳定性较好，当温度高达580℃时仍具有良好的热强性。
2）马氏体型热强钢该种钢的代表：Cr12型马氏体热强钢，有优良的综合力学性能、较好的热强性、耐蚀性及振动衰减性，广泛用于制造汽轮机叶片而形成独特的叶片钢系列，并广泛用作气缸密封环、高温螺栓、转子和锅炉过热器、在热器管、燃气轮机涡轮盘、叶片、压缩机及航空发动机压气机叶片、轮盘、水轮机叶片及宇航导弹部件等。
Cr12型耐热钢的开发与应用已有60多年历史，至少已有300余种牌号。
但其成分的差别不大，都是以Cr12钢为基础在添加钨、钼、钒、镍、铌、硼、氮、钛、钴等元素含量上做些变化。
3）阀门钢阀门钢是耐热钢的一个重要分支，该种钢的代表：21Cr-9Mn-4Ni-N钢（21-4N），与21Cr-12NiN、14Cr-14Ni2W-Mox相比，性能优越较经济，在汽油机排气阀门上迅速得到广泛应用。
在21-4N钢基础上添加硫改善切削性能形成了21-4NS。
添加铌、钼、钨和钒，提高了高温强度、疲劳强度和耐磨性，开发了21-4WNbN，X60CrMnMoVNbN2110钢。
4）铁素体型耐热钢在室温和使用温度条件下这类钢的组织为铁素体。
这类钢铬含量高于12%，不含镍，只含有少量的硅、钛、钼、铍等元素。
5）奥氏体型耐热钢该种钢的代表：18Cr-8Ni、25Cr-20Ni及Cr-Mn-N、Fe-Mn-Al等钢。
这类钢在高温下具有较高的热强性，及优异的抗氧化性。
一般制作用于600℃以上承受较高应力的部件，其抗氧化性温度可达850～1250℃。
这类钢基本上是和不锈钢同时发展起来的，有些钢同时就是优异的奥氏体型不锈钢。
我国在奥氏体型钢方面，除仿制和生产了大量国外耐热钢牌号外，多年来还开发了Cr-Mn-N、Cr-Mn-Ni-N、Cr-Ni-N及Fe-Al-Mn和Cr-Mn-Al-Si系耐热钢。
Cr18Mn12Si2N、Cr20Mn9Ni2Si2N及3Cr24Ni7SiNRe列入国家标准推广应用。
铸造耐热钢在耐热钢领域中占有相当大的比重。
20世纪70～80年代以来，由于石油化学工业的飞速发展，在大型合成氨及乙烯装置中采用了大量的高合金耐热铸钢，其使用温度可达1150℃，开发了一系列Fe-Cr-Ni基耐热钢及耐热合金。
如4Cr25Ni35Co15W、4Cr25Ni35WNb、5Cr28Ni48W5等。
一些发达国家早在20世纪30年代就制定了耐热铸钢标准。
1987年，我国建立了第一个耐热铸钢国家标准。
6）沉淀硬化型耐热钢沉淀硬化型耐热钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化耐热钢（如0Cr17Ni4Cu4Nb）、（半奥氏体-马氏体过滤型）沉淀硬化耐热钢（如0Cr17Ni7Al和0Cr15Ni7Mo2Al）和奥氏体沉淀硬化耐热钢（如0Cr15Ni25Ti2MoVB）等。
2、耐热钢的分类2.1按合金元素含量分类a）低碳钢：在此类钢中部含或很少含有其他合金元素，其碳含量一般不超过0.2%。
b）低合金耐热钢：在此类钢中都含有一种或几种合金元素，但含量不高，一般钢中所含合金元素的总量不超过5%，碳含量不超过0.2%.c）高合金耐热钢：在此类钢中合金元素多，合金元素含量一般在10%以上，甚至高达30%以上。
2.2按钢的特性分类a）抗氧化钢（或称耐热不起皮钢）：此类钢在高温下（一般在550～1200℃）具有较好的抗氧化性能及抗高温腐蚀性能，并有一定的高温强度。
用于制造各类加热炉用零件和热交换器，制造热汽轮机的燃烧市、锅炉吊瓜、加热炉炉底板和辊道以及炉管等。
抗氧化性能是主要指标，部件本身不承受很大压力。
b）热强钢：在高温（通常在450～900℃）既能承受相当的附加应力又要具有优异的抗氧化、抗高温气体腐蚀能力，通常还要求承受周期性的可变赢利。
通常用作汽轮机、燃气轮机的转子和叶片，锅炉的过热器、高温下工作的螺栓和弹簧、内燃机的进排气阀、石油加氢反应器等。
2.3按钢的主要用途分类工业炉用耐热钢铸件：除反应堆、电站锅炉、石化工业炉外，在冶金、机械、建材、轻工等工业中，广泛用作热交换器、加热炉管、反映罐等多种炉窑中的各种耐热部件，除采用板、管、棒等耐热钢变形材外，并采用大量的耐热钢铸件。
冶金厂的各种退火炉罩，可控气氛连续加热炉的马弗罐、辐射管、装料框架、链带等，多采用310（0Cr25Ni20）或3Cr24Ni7SiNRe、2Cr25Ni13钢等。
冶金厂连续式加热炉和热处理炉中大量的炉底辊和辐射管亦采用高合金耐热钢离心铸管，常用的牌号有0Cr18Ni9、00Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni12Mo2、3Cr24Ni7SiNRe、0Cr23Ni13、1Cr20Ni14、Cr25Ni20Si2、00Cr10Ni20Mo6Cu6、4Cr25Ni35NbW、70CrMoVBRe、4Cr28Ni48W5Si2、3Cr26Ni4MnMoRe等。
在水泥工业中，湿法水泥窑预热带中的耐热钢链条，大型水泥窑蓖冷机用的篦子板，冷却机用的物料斗等，均使用了大量的耐热钢件，如3Cr24Ni7SiNRe、1Cr20Ni14、Cr25Ni20Si2等。
3、耐热钢的牌号表示方法中国耐热钢的牌号表示方法根据我国钢铁产品表示方法国家标准（GB/T221—2000）规定，产品牌号的命名采用汉语拼音字母、化学元素符号及阿拉伯数字相结合的方式表示。
汉语拼音字母用于表示产品名称、用途、特性和工艺方法。
耐热钢与不锈钢的牌号表示方法相同，一般采用规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示。
通常在牌号的第一位用一位阿拉伯数字表示平均含碳量（以千分之几计）；当平均含碳量不小于1.00%时，采用两位阿拉伯数字表示；当含碳量上限不大于0.03%时（超低碳或极低碳）以两位阿拉伯数字表示（以万分之几计）。
当含碳量上限小于0.1%时以“0”表示含碳量；当含碳量上限不大于0.03%且大于0.01%时（超低碳），以“00”表示含碳量；当含碳量上限不大于0.01%时（极低碳），以“01”表示含碳量。
合金元素平均含量小于1.50%时，牌号中仅标明元素符号，一般不标明含量；合金元素平均含量为1.50%～2.49%、2.50%～3.49%…22.50%～23.49%…时,相应地写成2、3…23…。
专门用途、工艺方法或易切削的耐热钢，在牌号前面冠以专用钢、专用工艺方法或易切削钢的符号。
例如：2Cr13：表示平均含碳量为0.2%的平均含铬量为13%的铬耐热钢；0Cr18Ni10Ti：表示含碳量低于0.1%但大于0.03%的平均含铬18%、含镍10%且含钛的低碳铬镍耐热钢；00Cr19Ni10：表示含碳量低于0.03%的平均含铬19%、含镍10%的超低碳铬镍钢；01Cr19Ni11：表示含碳量低于0.01%的平均含铬19%、含镍11%的极低碳铬镍钢；11Cr17：表示平均含碳量1.10%的平均含铬量为17%的高碳铬钢；4Cr10Si2Mo：表示平均含碳量为0.40%的平均含铬量为10%、平均含硅量为2%且含钼的铬硅钼钢。
珠光体型耐热钢的钢号表示方法，与合金结构钢相同，即前两位用阿拉伯数字表示平均含碳量（以万分之几计），后边为元素符号和表示合金元素平均含量的百分数。
耐热铸钢与一般耐热钢的牌号表示方法基本相同，只是在牌号前冠以“ZG”字母（“Z”、“G”分别为“铸”、“钢”汉语拼音的首位字母），以区别于各类变形钢。
例如：ZG1Cr18Ni9Ti是和1Cr18Ni9Ti成分相近的耐热铸钢。
4、耐热钢的基本性能4.1主要合金元素在耐热钢中的作用耐热钢中常见的合金元素有铬（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）、钨（W）、钒（V）、硅（Si）、铝（Al）、钛（Ti）、铌（Nb）、硼（B）、钴（Co）、锰（Mn）、碳（C）、氮（N）、稀土（Re）、铜（Cu）、铁（Fe）等。
磷和硫一般为有害的杂质元素。
铬、铝、硅和稀土元素能提高耐热钢的抗氧化性能。
铬、钼、钨、钒、钛、铌、钴、硼、稀土等能提高或改善耐热钢的热强性。
铁为耐热钢的基本元素。
镍和锰的作用主要是获得奥氏体组织。
下面分别介绍一下主要合金元素在耐热钢中的作用。
4.1.1铬是耐热钢铸件中抗高温氧化和抗高温腐蚀的主要元素，并能提高耐热钢的热强性。
耐热钢的抗高温腐蚀性能与其含铬量有一定的关系。
因此常用的耐热钢的铬含量应不低于12%。
4.1.2镍是耐热钢中的重要合金元素之一。
为了使钢在室温下获得纯奥氏体组织，其中镍含量不低于25%。
但当钢中含有其他合金元素时，为获得纯奥氏体组织，镍含量可适当减少。
例如，当钢中含碳量0.1%含碳量为18%时，为了获得钢的纯奥氏体组织，含镍量为8%即可，这就是典型的18-8型奥氏体耐热不锈钢。
当钢中含有其他铁苏体形成元素时，为获得纯奥氏体组织，含镍量就要增加，如不增加镍含量，或降低镍含量，就会出现双向组织，或出现不稳定的奥氏体组织，冷加工时可能产生相变（奥氏体组织转变为马氏体组织）。
4.1.3钼为难熔金属，熔点高（2625℃）。
对提高耐热钢的热强性有较好的作用。
4.1.4钨为难熔金属，熔点高（3380℃）。
加钨可提高固溶体的热强性。
4.1.5钒为难溶金属，熔点高（1910℃）钒是提高铁素体型耐热钢的热强性的有效元素，钒也在奥氏体型耐热钢中获得应用，但凡含量一般在0.3%～0.5%之间。
4.1.6硅是耐热钢中抗高温腐蚀的有益元素，同时，在钢中加入硅也能改善它在室温条件下工作的性能。
耐热钢中的硅含量一般不超过2%。
4.1.7铝是耐热钢中抗氧化的重要合金元素，，耐热钢中的铝含量一般不超过6%。