耐热钢性能和耐热腐蚀指标
耐热钢的成分
耐热钢的成分
耐热钢是一种加工性能优良、耐热性能良好的热处理钢，具有很高的抗腐蚀性。
它通常有铬、钛、锰、铝等多种元素组成，其中含铬量不低于10％，耐热温度高于800℃，有时可以达到1000℃或以上。
一般而言，耐热钢的成分如下：
1、含铬量在10-30％，含量越高，耐热性能越好。
2、含钛量在2-15％，钛具有高强度、耐腐蚀性好的特点。
3、含锰量在2-8％，可以提高耐热钢的热强度。
4、含铝量在2.5-4.5％，铝可以提高耐热钢的耐蚀性。
5、含硅量在0.3-2％，硅可以改善耐热钢的冶炼性。
6、含氮量在0.15-0.3％，氮可以提高耐热钢的抗氧化性。
7、含钴量在0.5-2％，钴能提高耐热钢的耐热性和抗氧化性。
8、其他含量可以按需求不同来调整，如含锆、钼等，以改善耐热钢的性能。
- 1 -。
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。
耐热钢标准
5
P ≤ 0.02 0.02 0.02
78 14
S ≤
0.02
Cr 48.0～52.0
Ni 余量
0.02 58.0～62.0 余量
0.02 47.0～52.0 余量
18.0～23.0 24.0～28.0 26.0～30.0 24.0～28.0 26.0～30.0 15.0～19.0 17.0～21.0 10.0～14.0 15.0～19.0 26.0～30.0 26.0～30.0 28.0～32.0 19.0～23.0
— J94203 J94204 J94603
σs/ Mpa 485 530 485 550 515 485 530 485 485 485 485 485 585 700 690 665 550 515 585 515 550 450 450 485 485 550 425 435 450 425 450
表5-169 高温用奥 氏体铸钢 的力学性
能
钢号 力学性能（不小于）
ASTM
CF-3 CF3A CF3M CF3MA CF3MN CF8 CF8A CF8C CF8M CF10 CF10M CF10MC CF10SMnN CD3MWCuN CD4MCu CE8MN CE20N CG3M CG6MMN CG8M CK3MCuN CK20 CH8 CH10 CH20 CN3MN CN7M CT15C HK30 HK40 HT30
σb/MPa 205 240 205 255 255 205 240 205 205 205 205 205 295 450 485 450 275 240 295 240 260 195 195 205 205 260 170 170 240 240 195
耐热钢
1)牌号和化学成分见表。
(2)力学性能见表。
(3)用途见表。耐热钢的牌号和化学成分
类型
牌号
化学成分(质量分数)(％)
C
Si
Mn
P
S
Ni
Cr
Mo
V
N
其他
奥
氏
体
型
5Gr2lMn9Ni4N
O．48
～
O．58
≤
0.35
8.00
～
10.00
≤
O．040
≤
O．030
3.25
～4.50
～
0.40
lCrl2M0
0.10
～
0.15
≤
O．50
O．30
～
O．50
≤
0.035
≤
O．030
0.30
～
0.60
11.50～
13.00
O．30～
0.60
②
2Crl2MOVNbN
O．15
～
O．20
≤
O．50
O．50
～
1.00
≤
0.035
≤
0.030
③
10.00～
13.00
O．30～
O．90
O．10
～
O．40
WMoV
1000～1050
油冷
680～700
空冷
585
735
15
45
47
—
2Crl2Ni-
MoWV
830～900
缓冷
1020～1070
油冷或空冷
600以
上空冷
耐热钢棒标准
耐热钢棒标准主要涉及到以下方面：
1. 材质：耐热钢棒应采用优质的耐热钢材料制造，具有良好的高温强度、抗氧化性和耐腐蚀性。
2. 尺寸和外形：耐热钢棒应按照规定的尺寸和外形标准进行生产和加工，保证尺寸精确、外形规整。
3. 机械性能：耐热钢棒应具有良好的机械性能，包括高强度、高硬度、良好的韧性等，以适应高温环境下的使用要求。
4. 表面质量：耐热钢棒的表面应光滑、无裂纹、无夹杂、无氧化皮等缺陷，以保证其在使用过程中的耐腐蚀性和抗氧化性。
5. 热处理：耐热钢棒应进行适当的热处理，以改善其内部组织结构，提高其高温性能。
6. 检测和试验：耐热钢棒应进行严格的检测和试验，包括化学成分分析、力学性能测试、金相组织检验等，以确保其质量符合标准要求。
7. 包装和标识：耐热钢棒应进行适当的包装和标识，以方便运输和储存，同时保证产品信息的可追溯性。
耐热钢
5
按制备工艺分类，有变形高温合金， 按制备工艺分类，有变形高温合金，铸造 高温合金和粉末冶金高温合金。 高温合金和粉末冶金高温合金。 按强化方式分类，有固溶强化型、 按强化方式分类，有固溶强化型、沉淀强 化型、金属间化合物、 化型、金属间化合物、氧化物弥散强化型 和纤维强化型等。 和纤维强化型等。 铁基、 铁基、钴基和镍基合金的使用温度一般不 超过1000℃，温度再高就必须选用难熔金 超过 ℃ 指熔点高于1650℃的金属）或其合金 属（指熔点高于 ℃的金属）
Chapter 7 耐热钢和高温合金
1
• 耐热钢和高温合金是指在高温下工作并具有 一定强度和抗氧化、耐腐蚀能力的金属材料。 一定强度和抗氧化、耐腐蚀能力的金属材料。 • 耐热钢按合金元素多少通常可以分为两类： 耐热钢按合金元素多少通常可以分为两类： 在低合金结构钢基础上发展起来的低合金珠 光体型热强钢； 光体型热强钢； 在不锈钢基础上发展起来的高合金专用耐热 钢。
三、合金元素对化学稳定性的影响
1、Cr、Al、Si改善钢的化学稳定性。 、 、 、 改善钢的化学稳定性 改善钢的化学稳定性。 • Cr、Al、Si提高 提高FeO出现的温度，改善钢的高温 出现的温度， 、 、 提高 出现的温度 化学稳定性。 化学稳定性。 钢表面氧化膜的结构： 外层： 钢表面氧化膜的结构 ： 外层 ： Fe 2 O 3 ； 中间层 Fe 3 O4 ； 内层 内层FeO，当 FeO出现时钢的氧化速度 ， 出现时钢的氧化速度 剧增。 剧增。 • Cr、Al含量较高时， 钢的表面出现致密的 2O3 含量较高时， 、 含量较高时 钢的表面出现致密的Cr 保护膜。 或Al2O3保护膜。 • 含硅钢中生成 2 SiO4 氧化膜 ， 具有良好的保护 含硅钢中生成Fe 氧化膜， 作用。 作用。 10 • Cr是提高抗氧化能力的主要元素，Al也能单独提 是提高抗氧化能力的主要元素， 也能单独提 是提高抗氧化能力的主要元素 耐热钢的工作条件及性能 7.1 高钢的抗氧化能力。 高钢的抗氧化能力。
耐热钢的工作条件和热处理
耐热钢（含碳量＞
0.1～0.2%）
工作条件、性能要求特点与热处理
珠光体耐热钢：15CrMo
4Cr9Si2
4Cr10Si2Mo
奥氏体耐热钢：1Cr18Ni9Ti
4Cr14Ni14W
2Mo 在高温下承受不同机
械负荷或同时承受摩
擦的条件下工作。
要求在高温下不发生
氧化或硫化，并对机
械负荷作用具有较高
抗力（热强钢：高温
下不发生氧化，又有
一定强度。
不起皮
钢：强度要求不高）
耐热钢主要要求防止晶间氧化，基本途径是合金化，
其主加元素有Cr、Si、Al，使钢的高温下与氧接触时，
表面能生成致密的高熔点氧化膜，以保护钢免于高温气
体的继续腐蚀。
但Si、Al造成的氧化层在高温下变脆，
而且Al的氧化层易剥落，所以需与Cr配合使用，加入W
、Mo、V等提高钢的再结晶温度，可以明显提高钢在高
温下的强度。
珠光体耐热钢：12Cr1MoV:正火+高温回火，得到贝氏体
奥氏体耐热钢：1Cr18Ni9Ti在1100～1150℃水淬
4Cr14Ni14W2Mo在1175℃水淬，750℃时
效。
耐热钢的工作条件和热处理。
耐热钢性能和耐热腐蚀指标
耐热钢性能和耐腐蚀指标耐热钢基本信息简介耐热钢（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好的耐热性能的钢称作耐热钢。
类别耐热钢按其性能可分为抗氧化钢和热强钢两类。
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。
耐热钢按其正火组织可分为奥氏体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢及珠光体耐热钢等。
用途耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。
这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊耐热钢分类珠光体钢马氏体钢含铬量一般为7～13%,在650℃以下有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力，但焊接性较差。
含铬12%左右的1Cr13、2Cr13,以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV，1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB等,通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。
此外,作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo 等也属于马氏体耐热钢。
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。
典型钢种有1Cr18Ni9Ti, 1Cr23Ni13, 1Cr25Ni20Si2，2Cr20Mn9Ni2Si2N,4Cr14Ni14W2Mo等。
耐热钢生产工艺冶炼耐热钢一般在电弧炉或感应炉中熔炼。
质量要求高的往往采用真空精炼和炉外精炼工艺。
铸造某些高合金耐热钢难以加工变形，生产铸件不仅比轧材合算，而且铸件还有较高的持久强度。
第六章 耐热钢.ppt
y=Kt+A 氧化速度为一恒定值
y——氧化膜厚度；t——时间；K、A——常数
（2）抛物线关系
氧化膜覆盖金属表面，膜层中可进行离子的扩散，如Fe、Co、Ni、 Cu、Mn等形成的氧化膜。y2=Kt+A
（3）对数规律
氧化膜不仅覆盖金属表面，而且膜层中离子扩散较困难，如Cr、 Al、Si等元素形成的氧化膜。y=lnKt
6.2 热强钢
(2) 合金化
在Cr13型马氏体不锈钢的基础上进一步合金 化发展了Cr12型马氏体耐热钢。
15Cr12WMoV、2Cr12WMoNbVB等，工作 温度可在600℃左右。
常用于大功率火力发电机组。
6.2 热强钢
① W、Mo：生成(Cr、Mo、W、Fe)23C6合金碳化物，产生一定 的弥散强化作用。
高温和高压
高温烟气和 水蒸汽
安全可靠
抗氧化和耐蚀 组织稳定
工艺性能好
6.2 热强钢
普通
组织不稳定，如片状P球化、K长
问题
大、G化，→强度↓，管子爆裂。
珠光体热强钢在长期高温作用下，其中的片状碳化物转变成 球状，分散细小的碳化物转变成大颗粒的碳化物。这种组织的 转变将导致钢的软化，使蠕变极限、持久强度和屈服强度的降 低。
6.2 热强钢
2、中碳珠光体型热强钢（紧固件用珠光体热强钢）
常用钢：35CrMoV、25Cr2MoV钢常用作中压汽轮 机的螺栓和螺母材料，25Cr2Mo1V钢在高压电 厂中广泛使用。
3、转子用钢
6.2 热强钢
主轴、叶轮
或整锻转子 转
过热蒸汽，复杂应力 （扭、弯、热等）
子
热强性，沿轴向、径向均匀一致的
Mo、W的比例影响到钢的强度和韧性: Mo高W低，则有高的韧度和塑性，但蠕变强度较低； W高Mo低，则有高的蠕变强度而塑性和韧性较低。 ② V、Ti、Nb 形成MC型复合碳化物，更稳定，使绝大部分Mo、W进入固 溶体，可提高热强性和使用温度。 ③ Ni：1%~2%，扩大奥氏体相区，保证淬火时得到单相奥氏体。 ④ N：增加沉淀强化相数量，有利于加强沉淀强化效应。 ⑤ B：强化晶界，降低晶界扩散，也有利于提高钢的热强性。
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
耐热不锈钢标准
耐热不锈钢标准一、耐高温性能耐热不锈钢应能在高温环境下保持其机械性能和耐腐蚀性能。
在标准的耐热试验中，不锈钢应在规定的温度和时间内保持其抗拉强度、屈服强度、延伸率和断面收缩率等机械性能不低于规定值。
二、抗氧化性能耐热不锈钢应具有良好的抗氧化性能，即在高温环境下抵抗氧化腐蚀的能力。
不锈钢的抗氧化性能通常通过在高温下的氧化增重来评价。
三、耐腐蚀性能耐热不锈钢应具有优良的耐腐蚀性能，包括抵抗氧化、硫化、氯化等多种腐蚀的能力。
不锈钢的耐腐蚀性能通常通过在标准腐蚀试验中的表现来评价。
四、机械性能耐热不锈钢应具有优良的机械性能，包括抗拉强度、屈服强度、延伸率和断面收缩率等。
这些性能指标应满足标准规定的要求，以保证不锈钢在各种工作环境下都能保持良好的工作状态。
五、焊接性能耐热不锈钢的焊接性能应满足标准要求，能够通过常规的焊接工艺实现良好的焊接效果，保证焊接接头的机械性能和耐腐蚀性能与母材相当。
六、热处理性能耐热不锈钢的热处理性能应满足标准要求，能够通过适当的热处理工艺改善其机械性能和耐腐蚀性能。
同时，不锈钢在热处理过程中应保持良好的抗晶间腐蚀能力。
七、金相组织要求耐热不锈钢的金相组织应满足标准要求，以保证其优良的机械性能和耐腐蚀性能。
不锈钢的金相组织应具有适当的相组成和晶粒度，并避免出现有害的显微组织。
八、化学成分标准耐热不锈钢的化学成分应符合标准规定的要求，以保证其优良的机械性能、耐腐蚀性能和焊接性能。
同时，化学成分还应满足相关环保法规的要求，保证不锈钢的生产和使用过程环保安全。
九、尺寸及公差规定耐热不锈钢的尺寸及公差应符合标准规定的要求，以保证其互换性和装配精度。
同时，尺寸及公差的规定还应考虑不锈钢的机械性能和耐腐蚀性能的影响。
十、无损检测要求耐热不锈钢的无损检测要求包括外观检测、内部缺陷检测和物理性能检测等方面。
不锈钢应在生产和加工过程中进行严格的无损检测，以保证产品的质量和安全性能。
1.外观检测：耐热不锈钢的外观应光滑、无裂纹、无气孔、无夹渣等缺陷。
钢结构 用钢指标
钢结构用钢指标
钢结构使用的钢材需要具备以下指标：
1. 强度：钢材的强度指标包括抗拉强度、屈服强度等，要求抗拉强度在400 MPa以上，屈服强度在250 MPa以上。
这些指标能够确保钢材能够承受各种荷载和力的作用。
2. 韧性：钢材的韧性指标包括冲击韧性和断裂韧性，这些指标对于保证钢结构在受到冲击、震动等作用时不会发生破损非常重要。
3. 延展性：钢材的延展性指标是指材料在拉伸过程中能够伸长的程度，它关系到钢结构在荷载作用下的变形能力和抗震性能。
一般要求材料的伸长率在15%以上。
4. 可焊性：钢材的可焊性指标主要包括焊接性能、熔深、强度和裂纹敏感性等，这对于需要进行焊接加工的钢结构非常重要。
5. 耐腐蚀性：钢材的耐腐蚀性指标主要包括耐大气腐蚀、耐海洋腐蚀和抗化学腐蚀等方面，一般要求钢材的耐大气腐蚀性高于Grade 2级别，并且需
要进行表面防腐处理。
此外，还需要考虑钢材的冷弯性能、耐久性等指标。
在采购和使用钢材时，需要根据具体的工程要求，选择合适的材料，并严格把关材料的质量和性能，以确保钢结构的质量和安全。
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
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。
最耐高温的钢材排名
最耐高温的钢材排名一、铬镍奥氏体不锈钢（如310S）1. 耐温性能- 310S不锈钢具有良好的耐高温性能，能在900 - 1150℃的高温环境下保持较好的强度和抗氧化性。
其铬含量高达24 - 26%，镍含量为19 - 22%，这种高铬镍的成分组合使其在高温下形成致密的氧化铬保护膜，阻止进一步氧化。
2. 应用领域- 常用于高温炉部件，如炉胆、炉管等，在化工、石油等行业的高温反应设备中也有广泛应用。
二、镍基高温合金（如Inconel 600、Inconel 718等）1. Inconel 600- 耐温性能- 可以承受高达1100℃左右的高温。
它具有优异的高温强度和抗氧化、抗腐蚀性能，镍含量超过72%，还含有铬（14 - 17%）等元素。
铬元素有助于提高抗氧化性，而镍则赋予合金良好的高温稳定性。
- 应用领域- 在核工业中的高温反应堆部件、化工行业的高温耐腐蚀设备等方面应用广泛。
2. Inconel 718- 耐温性能- 在650 - 980℃范围内具有较高的强度和良好的抗疲劳性能。
它含有镍（约50 - 55%）、铬（17 - 21%）、铌（4.75 - 5.5%）等多种元素，铌的加入通过形成γ''相沉淀强化，提高合金在高温下的强度。
- 应用领域- 常用于航空发动机高温部件，如涡轮盘、叶片等，也在石油开采的高温高压环境设备中有应用。
三、钴基高温合金（如Haynes 188）1. 耐温性能- Haynes 188钴基高温合金的熔点较高，可在1090℃左右的高温下使用。
它含有约22%的铬、22%的镍、14%的钨等元素。
钨元素提高了合金的高温强度，铬和镍有助于抗氧化和抗腐蚀。
2. 应用领域- 在航空航天领域的高温燃烧室部件、燃气轮机的高温部件等方面有应用。
四、铁素体耐热钢（如1Cr13）1. 耐温性能- 1Cr13铁素体耐热钢能够在500 - 700℃的温度范围内工作。
它的铬含量为11.5 - 13.5%，铬元素使钢在高温下形成抗氧化的保护膜，具有一定的高温强度和抗氧化性。
316l不锈钢国标和美标
316l不锈钢国标和美标316L不锈钢是一种常见的不锈钢材料，它具有优异的耐腐蚀性能和高温强度，被广泛应用于许多领域。
下面我将从国标和美标两个角度来回答你的问题。
国标方面，316L不锈钢的国标是GB/T 20878-2007《不锈钢和耐热钢化学成分和机械性能的试验方法》。
根据国标，316L不锈钢的化学成分要求为，C（碳）≤0.03%，Si（硅）≤1.00%，Mn（锰）≤2.00%，P（磷）≤0.035%，S（硫）≤0.030%，Ni（镍）为10.00-14.00%，Cr（铬）为16.00-18.00%，Mo（钼）为2.00-3.00%，N（氮）≤0.10%，Fe（铁）余量。
此外，316L不锈钢的抗拉强度要求≥485MPa，屈服强度要求≥170MPa，延伸率要求≥30%。
美标方面，316L不锈钢的美标是ASTM A240/A240M-18《标准规范不锈钢和耐热钢板、薄板和带材的标准规范》。
根据美标，316L不锈钢的化学成分要求为，C（碳）≤0.03%，Si（硅）≤0.75%，Mn （锰）≤2.00%，P（磷）≤0.045%，S（硫）≤0.030%，Ni（镍）为10.0-14.0%，Cr（铬）为16.0-18.0%，Mo（钼）为2.0-3.0%，N （氮）≤0.10%，Fe（铁）余量。
与国标相比，美标对Si的要求略低，但其他化学成分要求基本相同。
抗拉强度、屈服强度和延伸率的要求也与国标相似。
综上所述，316L不锈钢的国标和美标在化学成分和机械性能方面基本一致，只是在一些元素含量的具体要求上略有差异。
这些标准的制定旨在确保316L不锈钢的质量和性能达到一定的标准，以满足各种工程和应用的需求。
耐热钢和耐蚀钢
第六章 耐热钢和耐蚀钢石油化工行业中由于材料经常在较高温度和有一定的腐蚀介质的环境下工作，所以常常使用耐热钢和耐蚀钢来制造。
第一节 耐热钢我们把能够在高温下工作的钢叫做耐热钢。
从耐热钢的工作环境来看，耐热钢应该具有两方面的性能，即高温化学稳定性和高温强度。
这样我们把在高温下能长期工作不致因介质侵蚀而破坏的钢叫做热稳定钢（抗氧化钢或耐热不起皮钢）；在高温下仍具有足够的强度不会大量变形或破断的钢叫做热强钢，热强钢在具有高温强度的同时又应具有抗氧化性。
一、对耐热钢的性能要求（一）金属的抗氧化性1、金属的氧化过程金属在高温下工作，最容易被氧化。
氧化是一种典型的化学腐蚀，具有化学腐蚀的一系列特征。
它是介质直接与金属接触而发生的化学反应。
在高温下，当O2、CO2、H2O及H2气体与纯净的钢的表面接触时，介质的分子首先被吸附在金属的表面并分解成原子，然后发生介质原子与金属原子的化合作用，首先是使钢脱碳，随后发生铁的氧化反应，其反应可用下列反应式表示：M + X ⇔ MX式中M表示金属原子，X表示非金属介质原子。
反应生成了相应的腐蚀产物，腐蚀产物根据其特点可以分为以下几类。
1）腐蚀产物是可挥发的气体，或者腐蚀产物是结构非常疏松的固态物质留在金属的表面。
这时，介质可以继续保持与金属表面的接触，使得腐蚀可以继续进行。
2）腐蚀产物是结构比较致密的固态物质，同时腐蚀产物可以完整地覆盖在金属的表面。
这样要使氧化过程能继续进行，金属离子和氧原子需要扩散通过腐蚀产物形成的覆盖层后才能发生反应，同时生成的产物使得覆盖层进一步增厚。
随着覆盖层的增厚，扩散越来越难于进行，氧化反应的速度也越慢。
这种覆盖层能够减慢氧化甚至阻碍氧化的进行，我们称为保护膜。
2、保护膜的性质与氧化速度金属的氧化速度与保护膜的性质有着密切的关系，我们把保护膜分为下面两类。
1）通过保护膜原子或离子可以继续扩散，随着保护膜的增厚，氧化速度是随时间变化的。
其氧化速度可表示为：dy dt k y y kt A //==+或者为2属于这类的金属有Fe、Co、Cu、Ni、Mn、Zr。
不锈钢和耐热钢_牌号及化学成分
不锈钢和耐热钢_牌号及化学成分不锈钢和耐热钢都是常用的金属材料，它们在工业制造、建筑和航空航天等领域有着广泛的应用。
本文将介绍不锈钢和耐热钢的牌号及化学成分，以及它们的特性和应用。
一、不锈钢的牌号及化学成分不锈钢是一种不易生锈、耐腐蚀的金属材料，因此它在制造厨具、化工设备、建筑材料等方面有着重要的应用。
不锈钢按照其化学成分的不同可以分为很多种不同的牌号，以下是常见的不锈钢牌号及其化学成分：1. 304不锈钢：主要成分为Cr（18-20%）、Ni（8-10%）、C（≤0.08%）、Mn（≤2%）、Si（≤1%）、P（≤0.045%）、S（≤0.03%）等。
2. 316不锈钢：主要成分为Cr（16-18%）、Ni（10-14%）、Mo（2-3%）、C（≤0.08%）、Mn（≤2%）、Si（≤1%）、P（≤0.045%）、S（≤0.03%）等。
3. 430不锈钢：主要成分为Cr（16-18%）、C（≤0.12%）、Mn （≤1%）、Si（≤1%）、P（≤0.04%）、S（≤0.03%）等。
4. 201不锈钢：主要成分为Cr（13-15%）、Ni（0.8-1.2%）、C （≤0.12%）、Mn（≤1%）、Si（≤0.75%）、P（≤0.06%）、S（≤0.03%）等。
以上是常见的几种不锈钢牌号及其化学成分，不同的不锈钢牌号在耐腐蚀性能、强度和加工性能方面有所不同，可以根据具体的使用要求来选择不同的牌号。
二、耐热钢的牌号及化学成分耐热钢是一种耐高温腐蚀的金属材料，通常用于制造高温工作的设备和零部件。
常见的耐热钢牌号及其化学成分如下：1. 1Cr13Al4耐热钢：主要成分为Cr（12-15%）、Al（4-6%）、Fe（余量）等。
2. 1Cr25Ni20Si2耐热钢：主要成分为Cr（24-26%）、Ni（19-21%）、Si（1.5-2.5%）、Fe（余量）等。
3. GH3039耐热钢：主要成分为Ni（39-41%）、Cr（19-21%）、Fe（余量）等。
310S不锈耐热钢高温蠕变及耐熔盐腐蚀行为的研究
310S不锈耐热钢高温蠕变及耐熔盐腐蚀行为的研究310S不锈耐热钢高温蠕变及耐熔盐腐蚀行为的研究引言：在高温工作环境中，金属材料往往面临着蠕变和腐蚀等问题，这对材料的性能和使用寿命提出了更高的要求。
310S不锈耐热钢作为一种重要的高温结构材料，具有良好的高温稳定性和耐腐蚀性能。
本文通过研究310S不锈耐热钢在高温下的蠕变行为和在熔盐腐蚀环境中的性能变化，以揭示其在高温工作环境中的可靠性和适应性。
蠕变行为的研究：为了研究310S不锈耐热钢在高温下的蠕变行为，我们进行了一系列的实验。
首先，选取不同温度（800℃、900℃、1000℃）和应力水平（50MPa、100MPa、150MPa）进行恒定应力蠕变实验，以获取不同条件下的蠕变应变和时间的关系曲线。
实验结果表明，310S不锈耐热钢在高温下具有较低的蠕变应变和较长的蠕变寿命。
随着温度的升高和应力水平的增加，蠕变应变和蠕变速率均增加，但增速逐渐减缓。
此外，蠕变应变曲线呈现出典型的凸起形状，表明310S不锈耐热钢在高温下存在着初期蠕变和稳态蠕变两个阶段。
耐熔盐腐蚀性能的研究：为了研究310S不锈耐热钢在熔盐腐蚀环境中的性能变化，我们进行了熔盐浸渍试验。
试验中，我们选取了不同温度（800℃、900℃、1000℃）和不同盐溶液进行浸渍，然后通过分析材料的质量损失、表面形貌变化以及晶体结构的变化等指标评估其耐蚀性能。
实验结果显示，310S不锈耐热钢在熔盐环境中表现出较好的耐蚀性能。
经过一定时间的浸泡，虽然材料表面有轻微的腐蚀痕迹，但整体质量损失较小。
同时，材料的晶体结构基本保持不变，表明310S不锈耐热钢在熔盐腐蚀环境中具有较好的稳定性。
结论：基于以上研究结果，可以得出以下结论：1.310S不锈耐热钢在高温下具有较高的抗蠕变能力，温度和应力水平对蠕变行为有显著影响。
2.310S不锈耐热钢在熔盐腐蚀环境中表现出良好的耐蚀性能，腐蚀速度较慢，晶体结构保持稳定。
综上所述，310S不锈耐热钢在高温工作环境中具有较好的蠕变和耐蚀性能，适用于许多高温工业领域。
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。
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耐热钢性能和耐腐蚀指标
耐热钢基本信息
镍、锰可以形成和稳定奥氏体。
镍能提高奥氏体钢的高温强度和改善抗渗碳性。
锰虽然可以代镍形成奥氏体，但损害了耐热钢的抗氧化性。
钒、钛、铌是强碳化物形成元素，能形成细小弥散的碳化物，提高钢的高温强度。
钛、铌与碳结合还可防止奥氏体钢在高温下或焊后产生晶间腐蚀。
碳、氮可扩大和稳定奥氏体，从而提高耐热钢的高温强度。
钢中含铬、锰较多时，可显著提高氮的溶解度，并可利用氮合金化以代替价格较贵的镍。
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。
耐热钢分类
珠光体钢
马氏体钢
含铬量一般为7～13%,在650℃以下有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力，但焊接性较差。
含铬12%左右的1Cr13、2Cr13,以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV，1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB等,通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。
此外,作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo 等也属于马氏体耐热钢。
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
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。
典型钢种有1Cr18Ni9Ti, 1Cr23Ni13, 1Cr25Ni20Si2，2Cr20Mn9Ni2Si2N,4Cr14Ni14W2Mo等。
耐热钢生产工艺
冶炼耐热钢一般在电弧炉或感应炉中熔炼。
质量要求高的往往采用真空精炼和
耐热钢腐蚀数据（Cr18Ni19材料部分）
锅炉与压力容器常用碳素钢
承压元件主要使用低碳钢，因为塑性、韧性、加工工艺性和可焊性好
(1) 优质碳素结构钢
10号和20号无缝钢管
20号钢含碳量比10号钢多一倍，强度高，屈服极限σs和强度极限σb高20%，
时效敏感性低，多采用20号钢
(2) 专用碳素钢
A3g A3R 15g 20g，冲击韧性好，金属表面和内部缺陷少
4. 普通低合金结构钢
低合金钢是在碳素钢的基础上加入少量Si,Mn,Cu,Ti,V,Nb,P等合金元素构成的，它的含碳量较低，多数小于0.2%。
其组织多数仍为F+P。
由于少量合金元素的加入可以大大提高钢材的强度，并改善了钢材的耐腐蚀性能和低温性能。
低合金钢可轧制成各种钢材，如板材，管材，棒材和型材等。
它广泛用于制造远洋轮船、大跨度桥梁，高压锅炉，大型容器，汽车，矿山机械及农业机械等。
大型化工容器材料采用16MnR，生量比碳钢可减轻1/3。
用15MnV制造球形贮罐，与碳钢相比节省45%。
焊接
5. 低合金热强钢
在原油加热，裂解，催化设备中，常用到许多能耐高温的钢材。
如裂解炉管，要求承受650～800℃高温。
20号钢在540℃下于氧化性气体中，因氧化强度只有50MPa。
因为石墨化。
常用的抗氧化钢
——Cr13SiAl, Cr25Ti, Cr17Ti, Cr25Ni2
热强钢
——12CrMo, Cr5Mo, 1Cr18Ni9Ti, Cr25Ni20
6. 不锈耐酸钢
是不锈钢(耐大气)和耐酸钢(不锈)的总称，
铬不锈钢——1Cr13多用作化工机器中受力大的耐蚀零件，如轴，活塞杆，阀
件，螺栓，浮阀等
0Cr13,Cr17Ti F组织，有良好塑性
铬镍不锈钢——1Cr18Ni9 18-8不锈钢
有较高的抗拉强度，较低屈服点，极好的塑性和韧性，焊接性能和冷弯成型性能好，用来制造贮罐，塔器，反应釜，应用最广。
7. 低温用钢
深冷分离，空分，液化气贮罐低温使用。
低温钢平均含碳量0.08～0.18%，单相F组织，加入适量的Mn,Al,Ti,Nb,Cu,V,N 等元素改善钢的综合机械性能。
常用低温用钢
1) 低合金低温用钢
16MnDR -40℃机械性能优于一般低碳钢
2) 镍钢
2.25% -60℃
3.5% -100℃
9% -200℃
3) 高锰奥氏体钢
15Mn25Al4 其中Mn是形成A的基本元素，Al作为稳定A的元素。
4) 铬镍奥氏体不锈钢
18-8奥氏体不锈钢
国外低温设备用钢，以高铬镍为主，其次用镍钢，铜，铝。
张平安
2011-2-12收集整理。
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