耐热钢和耐热合金级

合集下载

合金钢-耐热钢

合金钢-耐热钢
固溶体中台金元素的贫化与原子的扩散过程有关。若钢中加入能延缓扩散 过程的合金元素,就能提高固溶体的稳定性,从而减少固溶体中合金元素 贫化的程度。钢中若加入强碳化物形成元素钨、钒、铌、钛等,就能起到 稳定固溶体,阻碍钼和铬元素从固镕体中向碳化物迁移。
2019/12/4
18
工程材料学
六、耐热钢的组织稳定性
晶粒与J两者高温强爆速度管载相)使荷等T( 如E升短高期 高
T>TE 发生沿晶断裂
2019/12/4
T对晶粒强度与晶界强度的影响
8
工程材料
二、蠕变
(一)蠕变的概念
金属在一定的温度和应力的作用下,随着时间的增加,缓慢地发生塑性变 形的现象,称为蠕变。 某些低熔点的金属(如铅,锡等)在室温下也会发生蠕变。碳钢当温度超 过350℃,低合金钢当温度超过350-400℃,在应力的长期作用下都有蠕变 现象。 温度越高,应力越大,蠕变的速度也就越快。蠕变的形变量,叫做蠕胀。
• 蠕变现象严重会造成管壁的减薄,甚至会引起爆管,因此,抗蠕变能力 的饿大小(蠕变极限)是衡量耐热钢高温机械性能的一个重要技术指标。
高压锅炉和气轮机设备,可能引起蠕变的零部件很多,例如蒸汽过热器的蛇形管及其 出口联箱,过热蒸汽管道和紧固件等。
2019/12/4
9
(二)蠕变曲线
工程材料
描述金属蠕变整个形变过程的曲线,叫做蠕变曲线。典型的蠕变曲线如图 5-3所示。
2019/12/4
24
一、耐热钢的强化原理
工程材料学
提高热强性的途径——合金化+适当的热处理
耐热钢的高温强度主要取决于固溶体的强度、晶界强度和碳化物的强度。钢 中加入合金元素就是为零使这三者强化。
强化基体 强化晶界 弥散强化

硫酸XD系列特种合金材料介绍及与zecor等材料特性比较

硫酸XD系列特种合金材料介绍及与zecor等材料特性比较

硫酸工业用XD系列特种合金材料介绍及与zecor等材料特性比较一.硫酸工业用系列金属合金材料1.耐热钢①XD-1奥氏体耐热钢XD-1是以铬镍为基础,以钨和钼辅助合金化并配以高碳的奥氏体耐热钢。

碳化物是主要强化相。

温度<700℃具有良好的热强性;温度<800℃具有良好的抗氧化性。

820~850℃退火后的室温和高温力学性能如表1所示,表2是该钢的抗氧化性能。

表1. 退火后的XD-1耐热钢力学性能温 度,℃ σb, Mpa σ0.2, Mpa δ, %20 706 314 20600 568 323 18700 363 206 33表2. XD-1耐热钢抗高温氧化性能试验温度,℃ 800 850 900氧 化 速 度g/m2·h 0.2165 1.0535 2.2928 0.3688 0.7019 2.1957尤其值得指出的是XD-1耐热钢尚具有一个独特的性能,即是在600~700℃温度范围内有强烈的时效倾向。

在这一温度范围内使用时合金强度和硬度非但不降低反而有所提高。

非常适於制造使用温度在700℃以下的阀门和坚固件,尤其是高温金属弹性硬密封蝶阀。

XD-1耐热钢是硫酸工业用610℃抗SO2腐蚀的高温金属硬密封蝶阀的阀板、阀座、阀杆及紧固螺栓的优良材料。

②XD-4奥氏体耐热钢XD-4是以高铬镍为基础,同时以硅、氮和稀土等元素补充合金化的奥氏体耐热钢。

具有较高的高温强度和组织稳定性以及耐急冷急热性。

尤其是具有良好的高温抗氧化性、抗渗碳性和抗硫化腐蚀能力。

最高使用温度为1200℃。

在900~1200℃其主要性能超过传统的Cr25Ni20(Si)耐热钢。

XD-4耐热钢高温力学性能如表3。

表4是XD-4高温强度与4Cr25NI20耐热钢的比较。

图1是XD-4耐热钢在温度1200℃抗氧化性能及其与4Cr25Ni20Si2等耐热钢的比较。

表3. XD-4耐热钢高温力学性能试验温度, ℃ σb, Mpa δ, % 500 559 30.4600 516 28.8700 432 20.2800 326 12.2900 220 13.01000 130 17.01100 65 37.01200 31 30.2表4. XD-4高温强度与4Cr25Ni20耐热钢比较(σb,Mpa)钢 种 900℃ 1000℃ 1100℃ 1200℃ XD-4 220 130 65 314Cr25Ni20 157 101 --- ---图1.XD-4高温抗氧化性能与25-20耐热钢的比较由表3、表4和图1可以看到,XD-4耐热钢具有比25-20传统耐热钢高的高温强度。

国外耐热钢焊材牌号对照表

国外耐热钢焊材牌号对照表
_
_
_
A. E300V*
CM-3H
_
实芯焊丝
ER90S-G
WCrMo2Si
_
_
A. W300V*
TGS-3CMH
_
埋弧焊材
F8P4EGR-G
焊剂SA FB155ACH5
_
_
A. S300V /
A. F53T*
PF500/US531H
_
5Cr-1/2Mo钢
焊条
E8015-B6
ECrMo5B32H5
Chromet 5
_
_
20MVW-IG
埋弧焊材
_
S CrMoV12+SA FB255DC
_
Thermanit MTS 4/Marathon 543
_
_
20MVW-UP /BB24
9Cr-1Mo
焊条
E8015-B8
ECrMo9B32H5
Chromet 9
Thermanit
Chromo 9
A.CORD 91
CM-9
FOX CM9 Kb
1CrMo
Union 1CrMo
_
TGS-1CM,1CML MG-1CM,MGS-1CM
DCMS-IG
实芯焊丝
ER80S-B2
_
ER80S-B2
OE CrMo1
_
_
金属粉芯丝
ER80C-B2
TCrMo1MM2H5
Thyssen MVCrMo
_
_
_
埋弧焊材
F9P0-EB2 B2
SA FB155ACH5
实芯焊丝
ER90S-G
W/G CrMoV2

耐热钢

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。

超(超)临界锅炉用新型耐热钢简介

超(超)临界锅炉用新型耐热钢简介
72
P91钢冷却转变曲线
73
返 回
9
F11、F12的开发 德国于60年代开发,用于壁温达610℃ 的过热器和壁温达650℃的再热器以及壁温 为540℃~560℃的联箱和蒸汽管道,但其含 碳量高,焊接性差。目前已不生产。 典型的新型铁素体耐热钢T91/P91钢的开发 T91/P91钢的研制成功具有划时代意义。 成功地把电站锅炉蒸汽温度参数提高到 593℃~610℃。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
许用应力与温度的关系曲线
12
T92与奥氏体钢在高温下许用 应力的对比
许用应力 (Kg/cm2) NF616 SUS321H SUS347H NF616/ SUS321H NF616/ SUS347H 600℃ 8.7 6.9 7.8 1.26 1.12 625℃ 6.8 5.2 5.7 1.31 1.19 650℃ 4.8 3.9 4.2 1.23 1.14
58
热影响区的Ⅳ型裂纹 P91这类铁素体耐热钢在高温长期 运行中,往往会在焊接热影响区的 “细晶区”(AC3附近或AC3—AC1区间) 出现一种无明显塑性变形的低应力蠕 变断裂,造成焊接接头蠕变断裂寿命 低于母材的现象。英国人按裂纹产生 位置分类方法,称这种裂纹为Ⅳ型裂 纹。
59
在焊缝范围内发生的裂纹称为Ⅰ 型裂纹;在焊缝内发生,但可延伸到 热影响区的裂纹,称为Ⅱ型裂纹;在 邻近熔合区的热影响区发生的裂纹, 称为Ⅲ型裂纹;在邻近母材的热影响 区发生的裂纹称为Ⅳ型裂纹。
2 过热器、再热器 ★过热器、再热器管的金属壁温比蒸汽温 度高出达25℃~39℃(我国规定为50℃)。 ★在燃煤含硫量低、烟气腐蚀性较小的条 件下,仅从蠕变断裂强度考虑,当蒸汽温 度为538℃(壁温580 ℃ ),选用T22钢;

耐热钢及高温合金

耐热钢及高温合金
强性
2019年12月11日星期
8
§6.1 钢的 热稳定性和 热稳定性钢
牌号 典型钢种 应用 热处理工艺?
2019年12月11日星期
第六章 耐热钢和高温合金
9
第六章 耐§热5钢和特高殊温性合能金钢
§6.2 金属的热强性
高温力学性能指标:
①蠕变极限:材料在高温长期载荷下对缓慢
塑性变形(即蠕变)的抗力;以
1、抗蠕变、抗热松弛和热疲劳性能及抗氧化能力 2、介质中抗腐蚀能力和足够韧性 3、良好加工性能和焊接性 4、合理的组织稳定性
用 途:制造工业加热炉、 热工动力机械(如内燃机)、 石油及化工机械与设备等。
2019年12月11日星期
3
第六章 耐热钢和高温合金
§6.1 钢的热稳定性和热稳定性钢
一、钢的抗氧化性能及其提高途径 失效:高温下强度不足、表面氧化腐蚀 要求:较好的热稳定性 热稳定性:钢在高温下抗氧化或抗高温介质腐蚀
种类:
1、热稳定钢 高温下抗氧化或抗高温介质腐 蚀而不破坏的钢种。
2、热强钢 高温下具有一定抗氧化能力并具 有足够强度而不产生大量变形或断裂的钢种。
失效形式:高温下强度不足、表面氧化腐蚀
2019年12月11日星期
2
第六章 耐热钢和高温合金
§6.1 钢的热稳定性和热稳定性钢
服役条件:高温下工作(影响化学稳定性、降强度) 性能要求:
§6.1 §钢6的.2 热金稳属定的性热和强热性稳定性钢
2、提高钢的热强性途径
①基体(固溶)强化元素Cr、Ni、W、Mn、Mo、Nb等,形成单相组 织并提高再结晶温度。
原理:提高原子结合力,降低扩散系数
②第二相沉淀强化元素V、Ti、Nb、Al等,形成细小弥散分布的 稳定碳化物(VC、TiC、NbC)或稳定性更高的金属间化合物(Ni3Ti、 Ni3Nb、Ni3Al),获得第二相沉淀强化效果并提高组织稳定性。

钢铁材料分类及特性

钢铁材料分类及特性
11.焊条钢 钢号前冠以字母“H”,例如不锈钢焊丝为“H2Cr13”。 12.电工用硅钢 钢号由字母和数字组成。钢号头部字母DR表示电工用热轧硅钢,DW表示电工用冷轧无取向硅钢,Q表示
电工用冷轧取向硅钢。字母之后的数字表示铁损值(W/kg)的100倍。钢号尾部加字母“G”者,表示在 高频率下检验的;未加“G”者,表示在频率为50周波下检验的。 例如钢号DW470表示电工用冷轧无取 向硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。 13.电工用纯铁 它的牌号由字母“DT”和数字组成,“DT”表示电工用纯铁,数字表示不同牌号的顺序号,例DT3。 在数字后面所加的字母表示电磁性能:A——高级、E——特级
莱氏体钢(珠光体+渗碳体)
珠光体钢 马氏体钢 贝氏体钢 奥氏体钢
钢材无相变或部分发生相变的
按用途分类
低合金结构钢
建筑及工程用钢
普通碳素结构钢 钢筋钢 调质结构钢;
机械制造用钢
表面硬化结构钢:包括渗碳钢、 渗氨钢、表面淬火用钢
钢材结构钢
弹簧钢 轴承钢
易切结构钢
冷塑性成形用钢: 包括冷冲压用钢、冷镦用钢
8.滚动轴承钢 钢号冠以字母“G”,表示滚动轴承钢类。 高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出,铬含量以千分之几表示例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法
基本上和合金结构钢相同。
9.合金工具钢和高速工具钢 合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时,不标出碳含量;当平均碳含量<1.0%时,以千分之几表示。
➢ 分类:
炼钢生铁:炼钢生铁含硅量不大于1.7%,碳以Fe3c状存在。故硬而脆, 断口呈白色。
铸造用生铁:铸造生铁硅含量为1.25-3.6%。碳多以石墨状态存在。断口 呈灰色。软、易切削加工。主要用来生产各种铸铁件原料如床身、箱体等。

耐热钢热强度

耐热钢热强度

耐热钢热强度耐热钢是一种具有优异耐高温性能的钢材,主要用于高温和极端环境下的工业应用。

其独特的热强度使其成为许多工业领域中不可或缺的材料。

耐热钢的热强度是指其在高温环境下能够承受的力量。

在高温条件下,一般钢材会出现软化、变形甚至熔化的情况,而耐热钢具有较高的热稳定性和耐高温性能,能够保持稳定的力学性能和形状。

耐热钢的热强度与其化学成分、金相组织、热处理工艺等因素密切相关。

合理的化学成分设计和精确的热处理工艺能够显著提高耐热钢的热强度。

一般来说,耐热钢的化学成分中含有较高的铬、镍和钼等元素,这些元素能够形成稳定的耐高温相,提高钢材的热稳定性。

此外,合适的冷却速率和温度控制也对提高热强度至关重要。

耐热钢的热强度可以通过多种测试方法来评估。

常用的测试方法包括拉伸试验、冲击试验和硬度测试等。

这些测试方法可以测定钢材在高温条件下的力学性能、韧性和硬度等指标,从而评估其热强度。

在实际应用中,耐热钢的热强度对许多行业起着重要作用。

例如,在冶金工业中,耐热钢常用于高温熔炼炉、高温炉窑和高温管道等设备中,用于承受高温和腐蚀的作用。

在能源行业中,耐热钢常用于燃烧器、锅炉和热交换器等设备中,用于承受高温和压力的工作环境。

此外,耐热钢还广泛应用于航空航天、化工、电力等行业,为各种高温工艺提供可靠的材料支持。

为了进一步提高耐热钢的热强度,研究人员不断探索新的材料设计和工艺方法。

例如,通过合金化改善耐热钢的化学成分,引入稀土元素等能够提高钢材的热强度。

同时,优化热处理工艺,控制钢材的晶粒尺寸和相变行为,也可以显著提高耐热钢的热强度。

耐热钢的热强度是其在高温环境下承受力量的能力,是评估耐热钢性能的重要指标之一。

通过合理的化学成分设计和精确的热处理工艺,可以显著提高耐热钢的热强度。

耐热钢在许多工业领域中具有重要应用价值,为高温和极端环境下的工艺提供可靠的材料支持。

为了满足不断变化的工业需求,研究人员将继续努力,进一步提高耐热钢的热强度,推动耐热钢技术的发展。

第6章 耐热钢和耐热合金

第6章 耐热钢和耐热合金

因此,欲得到抗氧化钢,就要形成具有致密晶格、连续、牢固附着的氧化物 层。
2. 提高钢抗氧化性的途径
主要采取合金化的方法。一般加Cr、Al、Si,它们与O亲和力比Fe大,选择 性氧化形成 结构致密、稳定、与基体结合牢固的 Cr2O3、 A12O3、 SiO2 氧化膜。 抑制或避免疏松FeO生成和长大,起保护作用,使钢不发生继续氧化。 铬:提高钢抗氧化性的主要元素。在600-650℃ Cr5%、800℃ Crl2%、 950℃ Cr20%、1100℃ Cr28%才满足抗氧化性。 Al、 Si:也是提高抗氧化性 有效 元素,但增加钢的脆性,因此很少单独加入, 常常和Cr一起加入。 Ni、Mn:对钢的抗氧化性能影响较弱。 C、N:固溶时对钢的抗氧化性影响不大;形成化合物时防碍钢表面氧化膜连 续性,因而↓钢的抗氧化性。 Mo、V:生成氧化物熔点较低,使抗氧化性变坏。 稀土元素:↑钢的抗氧化性。主要是由于稀土元素可消除高温下晶界优先氧化 现象。 除了加入合金元素外,还采用渗金属方法,如渗铝、渗铬或渗硅等以提高 钢的抗氧化能。
四、耐热钢及耐热合金的分类
P耐热钢 Fe 为基的耐热钢 M耐热钢 F抗氧化钢 A耐热钢 Fe为基的耐热钢 A抗氧化钢 镍基耐热合金:以Cr 20 Ni80合金为基础发展起来的,类似的还有钴基合金 Mo基 Ta基 难熔金属耐热合金 Nb基 金属陶瓷
化学成分及热处理:
C高于低碳珠光体热强钢。为↑淬透性和回火稳定性,以Cr、Mo为主适量加 Ti、Nb、V、B等,含量稍高。如25Cr2MoVA、20Cr1Mo1VNbTiB等。
淬火+高温回火
叶片钢:汽轮机叶片,工作温度450~620℃ 二、马氏体耐热钢 阀门钢:汽车、内燃机排气阀,工作温度700~850℃

耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接

耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接

耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接本页仅作为文档页封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接摘要 A335-P22(化学成分为-1Mo)是ASME规范的表示方法,在国内表示为12Cr2Mo,属于高温铁素体合金耐热钢。

特点是工艺性能良好,对热处理的加热温度不太敏感,焊接性能也较好,具有良好的塑性,具有抗高温、难腐蚀。

最大的缺点在焊接工艺中具有淬硬性和再热裂纹倾向。

目前,广泛应用于电力、石化行业的超高压蒸汽管道生产工艺中。

以天津石化100万吨/年乙烯装置超高压管道为例,对A335-P22材质的合金耐热钢焊接工艺进行分析,以指导现场焊接施工。

关键词耐热钢管道焊接性能焊接工艺1工程概况天津石化100万吨/年乙烯工程100万吨/年乙烯装置,为全国首套大乙烯工程,具有工程量大、施工工期短、施工难度大、技术,质量要求严格等特点。

其超高压蒸汽管道采用A335-P22无缝钢管,设计温度538℃,操作温度520℃,设计压力1 ,操作压力11MPa。

超高压蒸汽管道主管线贯穿街区主管廊,分散于热区、压缩区、急冷区、冷区,裂解炉区,共计管道延长米公里,共计焊口3300多道。

管道规格:Φ*~Φ610*。

焊接工作主要为A335-P22同材质焊接。

耐热钢焊接作业时间、热处理周期长。

高压管道坡口加工、焊接和安装是整个乙烯装置的重点和难点。

2焊接准备工作材料检验A335-P22无缝钢管在注明标示外,外观与普通的碳钢无缝钢管是一样的,所以在材料的验收、入库、保管、发放,必须严格执行国家的、行业的相关标准、规范及公司的相关规定,认真核对材料的质量证明文件。

材料验收、核对材料证明文件需参照表1和表2数值。

必须做到材料实物与材料证明相符合,并做上合格标记。

根据SH3501的要求,对合金钢管道组成件主体的关键合金部分应采用光谱分析等进行复查。

耐热钢牌号

耐热钢牌号

耐热钢YB/T 036.3921 用途广泛用于冶金矿山化工环保等方面耐热零部件的制造如汽轮机燃气轮机转子和叶片锅炉过热器等2化学成分牌号C(碳) Si(硅) Mn(锰) Cr(铬) Ni(镍) Mo(钼) N(氮) P(磷) S(硫) ZG40GCr9Si2 0.35-0.50 2.00-3.00 0.708.0-10.00.035 0.03 ZG30Cr18Mn12Si2N 0.26-0.36 1.60-2.40 11.0-13.0 17.0-20.00.22-0.28 0.06 0.04 ZG35Cr24Ni7SiN 0.30-0.40 1.30-2.00 0.80-1.50 23.0-25.5 -7.0-8.5 0.20-0.26 0.04 0.03 ZG35Ni24Cr18Si20.30-0.40 1.50-2.501.50 17.0-20.02.30-26.00.0350.03ZG30Cr26Ni5 0.20-0.40 2.00 1.00 24.0-28.0 4.0-6.0 0.50 ZG30Cr20Ni10 0.20-0.40 2.00 2.00 18.0-23.0 8.0-12.00 0.50 ZG35Cr26Ni12 0.20-0.50 2.00 2.00 24.0-28.0 11.0-14.0 ZG35Cr28Ni16 0.20-0.50 2.00 2.00 26.0-30.014.0-18.00.50ZG40Cr25Ni20 0.35-0.45 1.75 1.50 23.0-22.0 19.0-22.0 0.50 ZG40Cr30Ni20 0.20-0.60 2.00 2.00 28.0-32.0 18.0-22.0 0.50 ZG30Ni35Cr15 0.20-0.35 2.50 2.00 13.0-17.0 33.0-37.0 ZG45Ni35Cr26 0.35-0.752.002.00 24.0-28.0 33.0-37.0 0.50ZGCr28 0.50-1.00 2.001.0026.0-30.03物理性能屈服强度0.2抗拉强度b牌号热处理MPa kgf/mm 2 MPa kgf/mm 2 伸长率5(%)ZG40Cr9Si2 950退火 550 55ZG30Cr18Mn12Si2N490 49 8ZG35Cr24Ni7SiN 340 34 540 54 12 ZG35Ni24Cr18Si2 195 19.5 390 39 5 ZG30G26Ni5590 59物理性能屈服强度0.2抗拉强度b牌号热处理MPa kgf/mm 2 MPa kgf/mm 2伸长率5(%)ZG30Cr20Ni10235 23.5 490492.3ZG35Cr26Ni12235 23.5 490498ZG35Cr28Ni16235 23.5 490498ZG40Cr25Ni20235 23.5 440 448ZG40Cr30Ni20245 24.5 450458ZG30Ni35Cr5 195 19.5 440 44 13 ZG45Ni35Cr26235 23.5 440 44 5 ZGC28340 344标记示例耐热钢 ZC40Cr9Si2 YB/T036.392 名 称牌号标准号附耐热钢介绍耐热钢是抗氧化钢和热强钢的总称按其特性和用途可分为抗氧化钢热强钢耐热合金按其组织要分为珠光体钢马氏体钢铁素体钢奥氏体和合金抗氧化钢又叫不起皮钢它在高温下有较好的抗氧化性和一定强度多用来制造炉用零件和热交换器热强钢是在高温下有一定的抗氧化能力和较高强度的钢种用于制造汽轮机燃气轮机的转子和叶片锅炉过热器高温工作螺旋和弹簧内燃机进排气阀等耐热合金是在高温下工作的铁镍基镍基和钴基合金包括抗氧化合金和热强合金它们的抗氧化性和热强性都比耐热钢好主要用来制造燃气轮机叶片轮盘螺栓及火焰筒等。

耐热钢的分类与用途资料

耐热钢的分类与用途资料

一、不锈钢:按成分可分为Cr系(400系列)、Cr-Ni系(300系列)、Cr-Mn-Ni(200系列)及析出硬化系(600系列)。

200 系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢300 系列—铬-镍奥氏体不锈钢301—延展性好,用于成型产品。

也可通过机械加工使其迅速硬化。

焊接性好。

抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。

302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。

303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。

304—即18/8不锈钢。

GB牌号为0Cr18Ni9。

309—较之304有更好的耐温性。

316—继304之后,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业、制药行业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。

由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。

SS316则通常用于核燃料回收装置。

18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。

[1] 不锈钢水桶型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。

400 系列—铁素体和马氏体不锈钢。

408—耐热性好,弱抗腐蚀性,11%的Cr,8%的Ni。

409—最廉价的型号(英美),通常用作汽车排气管,属铁素体不锈钢(铬钢)。

410—马氏体(高强度铬钢),耐磨性好,抗腐蚀性较差。

416—添加了硫改善了材料的加工性能。

420—“刃具级”马氏体钢,类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。

也用于外科手术刀具,可以做的非常光亮。

430—铁素体不锈钢,装饰用,例如用于汽车饰品。

良好的成型性,但耐温性和抗腐蚀性要差。

440—高强度刃具钢,含碳稍高,经过适当的热处理后可以获得较高屈服强度,硬度可以达到58HRC,属于最硬的不锈钢之列。

最常见的应用例子就是“剃须刀片”。

常用型号有三种:440A、440B、440C,另外还有440F(易加工型)。

500 系列—耐热铬合金钢。

600 系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。

不锈钢630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。

先进钢铁材料的分类(二)

先进钢铁材料的分类(二)

先进钢铁材料的分类(二)先进钢铁材料的分类1. 高强度钢材高强度钢材具有极高的强度和耐久性,广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。

根据不同的性能需求,高强度钢材可以进一步分为以下几种类型:•高强度低合金钢(HSLA):通过添加合适的合金元素,如钒、铌、钛等,可以显著提高钢材的强度,同时保持良好的可焊性和可加工性。

HSLA钢材具有出色的韧性和耐腐蚀性。

•奥氏体不锈钢:奥氏体不锈钢中含有至少11%的铬元素,可通过调整合金化元素的含量来达到不同的性能要求。

奥氏体不锈钢具有卓越的耐腐蚀性、高温强度和抗氢脆性。

•马氏体不锈钢:马氏体不锈钢中含有高比例的镍和一定的铬元素,可在适当的热处理条件下形成马氏体组织。

这种钢材具有优异的强度、硬度和抗磨损性能。

2. 特殊钢材特殊钢材是指具有特殊功能或特定用途的钢材,常用于高端技术领域和特殊环境下。

以下是几种常见的特殊钢材类型:•合金钢:合金钢通过添加合适的合金元素,如铬、钼、锰等,可以改善钢材的性能。

合金钢具有优异的硬度、强度和耐磨性,在汽车、机械、工具制造等行业得到广泛应用。

•高速钢:高速钢是一种耐高温、高硬度的特殊钢材,可在高速切削或冲击工作中保持其机械性能。

高速钢广泛应用于刀具、模具和锯片等领域。

•耐热钢:耐热钢能够在高温环境下保持稳定的力学性能,通常用于高温压力容器、炉膛和热交换器等设备。

耐热钢具有优异的耐氧化和耐热腐蚀性能。

3. 新型钢材随着科学技术的不断发展,新型钢材不断涌现,为各个行业带来了新的机遇和挑战。

以下是几种当前较为研究和应用广泛的新型钢材:•高强度高韧性钢:高强度高韧性钢通过微量合金化和先进的热处理工艺,同时提高钢材的强度和韧性。

这种钢材在汽车制造、桥梁建设和海洋工程等领域具有广阔的应用前景。

•形状记忆合金钢:形状记忆合金钢可以在一定的温度范围内记忆其原始形状,并通过温度变化进行形状转变。

这种钢材在医疗器械、航天航空等领域有着广泛的应用。

•纳米结构钢材:纳米结构钢材由奈米级晶界和奈米级析出相组成,具有优异的力学性能和电磁性能。

合金钢的分类及牌号

合金钢的分类及牌号
详细描述
根据用途,合金钢可以分为结构钢、工具钢、不锈钢、耐热钢等。根据合金元素的种类和含量,合金钢可以分为 低合金钢、中合金钢、高合金钢等。根据金相组织,合金钢可以分为珠光体钢、奥氏体钢、马氏体钢等。这些分 类方式并不是互斥的,而是可以根据实际情况进行交叉分类。
PART 02
合金钢的分类
PART 02
https://
2023 WORK SUMMARY
合金钢的分类及牌号
REPORTING
目录
• 引言 • 合金钢的分类 • 合金钢的牌号 • 合金钢的应用领域 • 总结
https://
目录
• 引言 • 合金钢的分类 • 合金钢的牌号 • 合金钢的应用领域 • 总结
汽车工业
总结词
汽车工业是合金钢的重要应用领域之一,主 要用于制造汽车零部件和车身结构件。
详细描述
由于合金钢具有高强度、高韧性、良好的耐 腐蚀性和加工性能等特点,因此在汽车工业 中被广泛应用。例如,汽车的车身结构件、 底盘件、发动机部件等重要零部件多采用合 金钢制造,以提高汽车的安全性和可靠性。
汽车工业
建筑行业
总结词
建筑行业是合金钢的重要应用领域之一,主要用于桥梁、高层建筑、工业厂房等 大型建筑的结构件和连接件。
详细描述
由于合金钢具有高强度、高韧性、良好的焊接性能和耐腐蚀性等特点,因此在建 筑行业中被广泛应用。例如,高层建筑的梁、柱、板等结构件多采用合金钢制造 ,以提高建筑的安全性和稳定性。
机械制造
按化学成分分类
低合金钢
含有少量合金元素,如锰、硅、磷等, 主要用于制造对强度和韧性要求不高 的结构和机械零件。
中合金钢
高合金钢
含有大量合金元素,如铬、镍、钨、 钴等,主要用于制造对强度、韧性和 耐腐蚀性要求极高的工模具、不锈钢 和耐热钢等。

珠光体耐热钢的主要合金元素

珠光体耐热钢的主要合金元素

珠光体耐热钢的主要合金元素1. 引言珠光体耐热钢是一种具有优异耐高温性能的特种钢材,广泛应用于航空航天、石油化工、能源等领域。

为了满足高温环境下工作的需求,珠光体耐热钢中添加了一定比例的合金元素,以提高其机械性能和抗氧化性能。

本文将详细介绍珠光体耐热钢的主要合金元素及其作用。

2. 主要合金元素珠光体耐热钢中的主要合金元素包括铬(Cr)、镍(Ni)、钒(V)、钼(Mo)等。

下面将分别介绍这些合金元素在珠光体耐热钢中的作用。

2.1 铬(Cr)铬是一种重要的合金元素,它可以显著提高珠光体耐热钢的抗氧化性能和耐腐蚀性能。

铬在高温下与氧气反应生成致密的氧化铬层,形成一种保护层,阻止进一步的氧化反应,从而提高钢材的耐热性能和耐腐蚀性能。

2.2 镍(Ni)镍是一种重要的合金元素,它可以显著提高珠光体耐热钢的塑性和韧性。

镍具有良好的固溶强化效果,可以稳定钢中的奥氏体相,并在高温下增加钢材的延展性和冲击韧性,提高其抗疲劳性能和抗裂纹扩展能力。

2.3 钒(V)钒是一种重要的合金元素,它可以显著提高珠光体耐热钢的强度和硬度。

钒在钢中形成碳化物,增加了钢材的晶界强度和位错锁定效应,同时还能抑制晶界腐蚀和晶粒长大,提高了钢材的抗应力腐蚀开裂能力。

2.4 钼(Mo)钼是一种重要的合金元素,它可以显著提高珠光体耐热钢的耐热性能和抗氧化性能。

钼具有良好的固溶强化效果,可以稳定钢中的奥氏体相,并在高温下形成稳定的硬质碳化物,提高钢材的抗热蠕变性能和抗氧化性能。

3. 合金元素的配比珠光体耐热钢中合金元素的配比是关键因素之一,不同的合金配比将影响钢材的性能。

一般来说,铬和镍的配比决定了珠光体耐热钢的抗氧化性能和耐腐蚀性能,钒和钼的配比决定了珠光体耐热钢的强度和硬度。

根据具体应用需求,可以通过调整合金元素的配比来满足不同工作条件下珠光体耐热钢对高温、高压、腐蚀等方面性能要求的变化。

4. 结论珠光体耐热钢是一种具有优异耐高温性能的特种钢材,在航空航天、石油化工、能源等领域有着广泛应用。

耐热钢焊接性

耐热钢焊接性

第1章绪论1.1 引言发展大容量、高蒸汽参数的电站机组是提高燃料使用效率、降低二氧化碳排放的有效手段,但提高机组运行参数(尤其是蒸汽温度),对电站锅炉用耐热钢提出了更高的要求,因此,开发用于超临界、超超临界电站锅炉用新型耐热钢成为了制造高效洁净电力能源设备的关键技术之一[1-5]。

在用于电站锅炉的过热器、再热器等高温部件时,TP304、TP347等奥氏体不锈钢表现出良好的高温强度,但不锈钢具有导热系数低、应力腐蚀敏感性高、热膨胀系数大等缺点,并不能很好的满足机组安全高效运行的要求[6-19]。

因此,铁素体耐热钢的开发成为世界各国电站锅炉用钢的重要发展方向,国际上,珠光体、贝氏体、马氏体耐热钢统称为铁素体钢[1,14]。

1.2 电站锅炉用铁素体耐热钢的发展历史铁素体耐热钢的发展可以分为两条主线,一是逐渐提高主要耐热合金元素Cr的含量,从2.25%Cr提高到12%Cr;二是通过添加V、Nb、W、Mo、Co等合金元素,使钢的600℃х105h蠕变断裂强度由35MPa提高到60、100、140、180MPa,12Cr-0.5Mo-2WCuVNb图1.1铁素体耐热钢发展历程[24]Fig.1.1 Developing process of ferric heat-resistant steel图1.1给出了铁素体耐热钢的现状及发展趋势,部分铁素体耐热钢的化学成分列于表1.1[20-24]1.2.1 传统的耐热钢(1)低合金耐热钢20世纪50年代,电站锅炉钢管大多采用含Cr≤3%,含Mo≤1%的铁素体耐热钢,其典型钢种及最高使用温度为:15Mo≤530℃12CrMo≤540℃15CrMo≤540℃12Cr1Mo≤580℃15Cr1MoV≤580℃10CrMo910≤580℃当时,当温度超过580℃时,一般都采用奥氏体耐热钢,如TP304,TP347H等,然而由于不锈钢价格昂贵、导热系数低、热膨胀系数大及存在应力腐蚀裂纹倾向等缺点,未被大量采用。

先进电站用耐热钢与合金研讨会

先进电站用耐热钢与合金研讨会

作 为 本 次 会 议 国 际 特 邀 主 题 报 告 的 最 后 部
分, 由本次 大会技 术委 员会 主 任 、 京 科 学技 术 北
大 学谢 锡 善 教 授 从 我 国 电 力 工 业 现 状 与 发 展 、 先 进 电站 材 料 、 超 临 界 电 站 关 键 材 料 研 制 、 电 超 核
通 过对 某 稳 定 运 行 中 的 高压 加 热 器 进 行 炯
[]吴 双 应 , 3 曾丹 苓 , 友 荣 . 热 流 工况 下 管 内 对 流换 热 炯传 递 李 恒 特 性 [] 化 工 学 报 .0 6 5 () 5 95 4 J. 2 0 ,7 3 :0— 1.
I ]吴 双 应 , 友 荣 , - 4 李 曾丹 苓 . 热 管 传热 过 程 的 熵 产 分 析 [ . 换 阳 重
限公 司ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 9家单 位协 办 , 会 的有 8 参 O多 家单位 ,
共 1 9人 。 本 次会 议 还 邀 请 了 美 、 、 、 意 、 7 英 德 日、
关键材料 研 制 、 国电站 装备 高温材 料 的 发展 等 中 五方 面向 与会 国 内外 嘉 宾 着 重 阐述 了 中 国 电站
会 上 , 内专 家 和 学 者 对 我 国 电 站 材 料 研 制 国
现况作 了深入 分析 和探 讨 , 国产化 材 料 力 学性 对 能、 长时性 能 、 腐 蚀 性 能 、 抗 材料 组 织 、 命 评 估 寿
等 方面进行 了交流 。
( 开元 郑 供稿 )
场 大会特邀 主题报 告 , 内容有 铁 素 体钢 、 ~ 其 9 1 C 马 氏体钢 、 2 r 镍基合 金 以及 寿命 评 估 管理技
用耐 热钢及合 金研 制 、 用与发展 。 应

中外不锈钢耐热钢和特殊合金钢牌号对照

中外不锈钢耐热钢和特殊合金钢牌号对照

50/’
’.’50/’
’,’50/’
50/’
’50/0;
36 37 3> 3? 3; 3/
530’ 53> L 53>< 53>! 53>! 53>(3
’.’530’ ’.’53> L ’.’53>< ’.’53>! ’.’53><! ’.’53>(3 ’.’53>(< ’.’53?
’.’530’ ’,’53> L ’,’53>< ’,’53>! ’,’53><! ’,’53>(3 ’,’53>(< ’,’53?
93 00123;!436-"91@9 53>(3< 99 95 96 0123/!435-"5 3123;!439-"5,4 0123;!439-"5,4 00123/!435-"5 *00123?!436-"5. 0123;!43>-"7 L 53?
53?
’53?00
L
L
L
L
:>12!4-"!3? = 33 = 9
&’(
6
<8>
,3,<8>
,1,<8>
,<8>88
9"45&:!; # !8
;
<8>B
,3,<8>B
,1,<8>B
,<8>88
9%45&:!= # !
< !>66 <
OGP!#$TUEQ7RSxyDEDFTUV *WXY. ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Z2
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
有些动力机械中的构件,如汽轮机中的涡 轮叶片、锅炉中的过热器、喷气发动机、原子 反应堆中的构件、冶金炉中的底板等,整个构 件长时间处于高温下工作(1000℃上下),称 作高温构件。
第1页/共25页
高温引出的问题: ➢高温影响钢的化学稳定性,主要是引起高温氧化 ➢高温降低钢强度,如何降低钢的强度?
耐热钢:是指在高温下工作并具有一定抗氧化耐腐 蚀能力的钢种,包括热稳定钢和热强钢。
第3页/共25页
提高钢热稳定性
①加入Cr A1 Si
→Cr2O3, A12O3, FeO.Cr2O3, FeO.A12O3 很致密并与钢件表面牢固结 合的氧化膜
→提高FeO形成温度,800--1200℃ 不出现。(若
无Cr, A1, Si等,560℃就形成FeO。)
→但A1, Si大量加入,钢强度韧性下降,脆性 增加(二者均促进石墨化)
第5页/共25页
热稳定钢
F型—— F型不锈钢基础上,加Si,A1(促进石墨 化,加入量受限制)形成单相F基体,连续的氧化 性保护膜,问题与F型不锈钢一样,晶粒粗大,韧 性差。 A型,在A型不锈钢上加A1,Si,比F型更好的工 艺性能和热强性,室温加工性好。 →为节省Cr,Ni资源,研究以Mn N等代替Ni,研 究成Fe-A1-Mn,Cr-Mn-N 热稳定钢 典型抗氧钢 Cr13Si3,(Cr18Ni25Si2)
第10页/共25页
α-Fe基热强钢
包括铁素体-珠光体型和马氏体型。
(使用温度350-650℃)
与奥氏体型而热钢相比: ➢ 合金元素含量低,价格低; ➢ 使用温度低;
第11页/共25页
铁素体-珠光体型
成分:Σ合金元素∠5%
Cr,W,Mo,V,Nb,Ti,B,低C低合金钢(但不同于低合 金构件钢,合金元素W、Mo、V、Nb、Ti数量增加)
第9页/共25页
提高热强性的途径
➢晶界强化:
a.控制晶界,适当控制粒大小(过小,过大,均不好) (过小,晶界数量变大,变形量增加;过 大,脆性增大)
b.净化晶界 加入合金元素B,稀土等,固定S、P等杂质
c.填补晶界空位:B、Ti、Zr等表面活化元素,填充 晶界空位,阻碍晶界原子扩散,↑蠕 变抗力
d.晶界沉淀强化 沉淀出不连续的强化相,使晶界滑 移和裂纹的沿晶扩展受阻,↑钢热3,2Cr13)马氏体热强钢,调质处理(淬
火,650-750℃回火),回火屈氏体和回火索氏体,专 门用于各种叶片,叶片用钢,450℃以下使用
Cr12型 (2Cr12MoV,2Cr12WMoV),M23C6为
强化相,W、Mo、V提高了M23C6稳定性,不易聚集长 大。淬火+高温回火,得到回火屈氏体或回火索氏体, 组织稳定性高,500~580℃长期服役,气轮机转子或涡 轮叶片
Cr, A1, Si综合加入,A1<8%, Si<3%,必须加入 Cr阻止石墨化。
第4页/共25页
提高钢热稳定性
②→其它合金元素对抗氧化性影响不大,
W,Mo氧化物低熔点高挥发,恶化抗 氧化能力
③→ C含量控制 0.1—0.2%,防止晶间腐蚀 ④→ 加入镧系稀土元素,氧化膜和基体间
结合力增加,有利于抗氧化性提高
石墨化过程, A1强烈促进石墨化,此类钢生产过 程中不用铝脱氧 →C,低C或中C ①良好的工艺性能;②保证使用状态下组织的 稳定性,珠光体球化和C化物聚集倾向,高于使 用温度100℃回火。
→典型钢号:12Cr1MoV, →用途:T∠650℃ 管壁
第13页/共25页
马氏体型热强钢
用途:用于制造汽轮机叶片,排气阀等,高温下工作
热稳定钢(抗氧化钢,不起皮钢):高温下有较好 的抗氧化性,或高温介质腐蚀及一定强度。
热强钢:高温下有较高的强度,一定的抗氧化或高 温腐蚀介质腐蚀的钢,较好的强度保证构 件高温下工作不产生大量变形或断裂。
第2页/共25页
钢的热稳定性
→钢的热稳定性是指钢在高温下抗氧化或抗高 温介质腐蚀的能力 →抗氧化性: Fe+O2 三种氧化物 低温(<560°) Fe2O3 Fe3O4致密氧化膜 高温(>560°) Fe2O3 Fe3O4 下面形成FeO, Fe、O易于扩散接触反应
Co,Cr等元素(熔点高,自扩散数小,能提高钢的再 结晶温度),第二相聚集长大减慢,使钢在高温下 不易软化。
➢第 二 相 强 化 : 主 要 是 指 难 熔 合 金 C 化 物 , MC,
M6C, M23C6等,要求稳定,细小均匀的弥散状态。 更高的热强性,用稳定性更高的金属间化合物 Ni3A1, Ni3Ti,Ni3(TiAl)等
第6页/共25页
金属热强性
常温下的变形?高温下钢的强度及变形不但与载荷有 关,还与温度及时间有关。高温下评定材料的力学性 能以热强性来评定,指耐热钢在高温和载荷共同作用 下抵抗塑性变形和破坏的能力。
高温强度三指标:
蠕变强度:即蠕变极限,在某温度下,在规定时间
达到规定变形(eg 0.1%)时所能承受的应力。
持久强度:指在规定温度、规定时间断裂所承受力。 持久寿命:规定温度、规定应力下拉断的时间。
第7页/共25页
影响耐热钢热强性的因素
→耐热钢软化的因素:①原子间结合力↓(最根本
的原因) ② T↑,扩散加快,组织由亚稳态向稳定态过 渡,如第二相聚集长大(弥散强化消失)等,都导致 钢的软化。
→高温下形变断裂的方式(与常温下比较)
钢中合金元素作用: →Cr,Si提高钢在580℃--650℃的抗氧化和抗气体腐蚀能力 →V,Ti,Cr,Mo等强C化物形成元素,第二相质点强化。要形成
结构简单稳定的碳化物MC,↑热强性。
第12页/共25页
铁素体-珠光体型
→Cr,Mo,W等固溶于基体,固溶强化,提高再结晶温度,提高 基体蠕变强度
→B,微量强化晶界 → C石墨化 高温、应力长期作用。 Cr, Ti, Nb抑制
变形:常温下位错滑移的方式进行。高温下,位错滑 移,扩散形变,晶界滑动和迁移均对变形有贡献。
断裂:常温下穿晶断裂。高温下:沿晶断裂(晶间断 裂)(高温下,晶界畸变小,空位多,扩散易进行裂 纹扩展)
第8页/共25页
提高热强性的途径
➢基 体 强 化 : 向 Fe 基 及 Ni 基 合 金 中 加 入 Mo,W.
相关文档
最新文档