Классификация жаропрочных сталей и жаропрочных сплавов

Термостойкие материалы, такие как жаропрочная сталь и жаропрочные сплавы, широко используются в таких компонентах, как двигатели, двигатели внутреннего сгорания, котлы для выработки тепловой энергии, турбины, оборудование для обработки мусора, печи для термообработки, нагреватели и т. Д., И незаменимый материал для многих отраслей промышленности. Японии необходимо импортировать большое количество энергии из-за границы, поэтому для Японии необходимо повысить энергоэффективность. Чтобы повысить энергоэффективность различного оборудования, необходимо улучшить характеристики жаропрочных материалов. Улучшение характеристик автомобильных двигателей и сокращение выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду на заводах в значительной степени зависят от разработки термостойких материалов, которые могут долгое время работать при более высоких температурах и в более суровых условиях. Развитие отрасли также зависит от разработки жаропрочных материалов. Добавление или увеличение таких элементов, как Ni, Co, Mo, W, Ti, Nb, является эффективным методом улучшения характеристик жаропрочных сталей, жаропрочных сплавов и других жаропрочных материалов, а также многих жаропрочных сталей и жаропрочных сталей. с использованием этого метода были разработаны устойчивые сплавы. . Из-за ограниченности области производства редких элементов и увеличения спроса на редкие элементы нестабильное предложение легирующих элементов в жаропрочной стали и жаропрочных сплавах приводит к большим колебаниям цен.

Существует много видов жаропрочных сталей и жаропрочных сплавов. Эти материалы используются в различных средах, требуемых характеристиках и приемлемых ценах. Например, максимальная температура впускного клапана автомобильного двигателя составляет всего 500 ° C, поэтому в качестве материала используется мартенситная жаропрочная сталь. Сплавы на основе никеля являются избыточным материалом для впускных клапанов автомобильных двигателей и слишком дороги. Поэтому термостойкие материалы нужно использовать иначе. С другой стороны, снижение затрат - вечная проблема в обрабатывающей промышленности. Следовательно, использование более дешевого сырья для производства материалов с такими же характеристиками является требованием для термостойких материалов. Япония разработала провинциальные жаропрочные стали Ni и Mo во время Второй мировой войны. С тех пор Япония более 60 лет разрабатывает ресурсосберегающие термостойкие материалы.

Жаропрочная сталь, жаропрочный сплав

Нет четкой регламентации разницы между жаропрочной сталью и жаропрочным сплавом. Обычно содержание легирующего элемента менее 50% называется жаропрочной сталью, а содержание легирующего элемента более 50% называется жаропрочным сплавом. Японские стандарты жаропрочной стали включают JIS G4311, G4312 и несколько стандартов серии SUH. По разной матричной структуре жаропрочные стали можно разделить на ферритные жаропрочные стали, мартенситные жаропрочные стали, аустенитные жаропрочные стали и дисперсионно-твердеющие жаропрочные стали. Стандарт JIS G5122 предусматривает использование жаропрочной литой стали серии SCH, но не классифицирует марки стали по матричной структуре, смешивая ферритную жаропрочную сталь, мартенситную жаропрочную сталь и аустенитную жаропрочную сталь. Что касается жаропрочных сплавов, JIS G 4091 и 4092 являются жаропрочными сплавами на основе NCF и не классифицируются, но все они являются аустенитными жаропрочными сплавами. Существуют жаропрочные сплавы, которые недоступны в JIS в стандартах ASTM, AMS и DIN. Кроме того, для обозначения марок сплавов, таких как Inconel Alloy®, также является обычной практикой использовать завод компании по разработке сплавов. Кроме того, на некоторых заводах по производству материалов разработаны различные новые термостойкие материалы, которые еще не включены в стандарт. Различные термостойкие материалы имеют как преимущества, так и недостатки, и их следует выбирать в соответствии с назначением. Таблица 1 показывает химический состав и использование типичных жаропрочных сталей и жаропрочных сплавов в JIS. На рис. 1 показаны температуры стойкости различных жаропрочных сталей и жаропрочных сплавов. Ниже описаны характеристики различных жаропрочных материалов и роль легирующих элементов.

2 Ферритная жаропрочная сталь

Типичной широко используемой ферритной жаропрочной сталью является SUS430 с низким содержанием C-17% Cr. Cr - это элемент, повышающий стойкость стали к высокотемпературной коррозии, и незаменимый элемент в жаропрочной стали. SUS430 обладает хорошей стойкостью к окислению. Поскольку в стали нет других элементов, SUS430 дешевле. Однако SUS430 не затвердевает после высокотемпературной закалки, а его жаропрочность низкая, поэтому его можно использовать только для деталей, не требующих прочности. С другой стороны, поскольку SUS430 имеет небольшой коэффициент теплового расширения, а аустенитная жаропрочная сталь имеет большой коэффициент теплового расширения, лучше использовать SUS430 для деталей, склонных к термической усталости из-за повторяющихся изменений температуры. Кроме того, когда SUS430 используется в течение длительного времени при температуре около 500 ° C, он станет хрупким из-за выделения хрупких фаз, поэтому следует соблюдать осторожность. Помимо Cr, Al также является элементом, улучшающим стойкость к окислению. При высоких температурах Al образует Al2O3 на поверхности оксидной окалины, которая становится прочной защитной пленкой и играет роль в улучшении стойкости к окислению. Термостойкая сталь, в которой используется этот эффект Al, - это FCH1. FCH1 - это жаропрочная сталь с добавлением 5% алюминия к стали с 25% хрома для нагревательных элементов. Обладает хорошей стойкостью к окислению при температуре ниже 1200 ° C.

3 Мартенситная жаропрочная сталь

Типичные мартенситные жаропрочные стали - стали SUS12 и SUS403J410 с содержанием хрома 1% и содержанием углерода около 0.1%. Эти жаропрочные стали упрочняются высокотемпературной закалкой, а затем отпускаются. M23C6 осаждается на мартенсите исходной фазы, и высокая прочность может поддерживаться при температуре ниже 600 ° C. Если Мо добавлен для увеличения сопротивления размягчению при отпуске, высокая прочность может быть дополнительно сохранена. Мартенситная жаропрочная сталь размягчается при высокой температуре выше 600 ° C, в результате чего ее прочность резко падает. Поэтому мартенситная жаропрочная сталь подходит для деталей, требующих жаропрочной прочности при рабочей температуре 500-600 ° C и ниже. Кроме того, поскольку содержание Cr в мартенситной жаропрочной стали меньше 12%, а часть Cr также расходуется в карбидах, содержание Cr в исходной фазе не может быть гарантировано, поэтому стойкость к окислению мартенситной жаропрочной стали сталь часто не так хороша, как ферритная жаропрочная сталь и аустенитная жаропрочная сталь. Элементы Si и Al, улучшающие стойкость к окислению, также могут образовывать защитную пленку в масштабе мартенситной жаропрочной стали. Существуют мартенситные жаропрочные стали SUH3 и SUH11, в которые добавляют Si для повышения стойкости к окислению. Эти жаропрочные стали используются в основном для изготовления впускных клапанов двигателей и термостойких болтов.

4 Аустенитная жаропрочная сталь

Когда в сталь добавляется Cr, одновременно добавляется элемент Ni, стабилизирующий аустенит, и сталь имеет стабильную аустенитную структуру при всех температурах. Обычные аустенитные стали - SUS304 и SUS310. Как мы все знаем, SUS304 - нержавеющая сталь, устойчивая к коррозии, но SUS304 также может использоваться в качестве жаропрочной стали. Ниже 600 ° C прочность аустенитной жаропрочной стали находится между мартенситной жаропрочной сталью и ферритной жаропрочной сталью; выше 600 ° C прочность выше, чем у мартенситной жаропрочной стали. Кроме того, SUS304 ниже 800 ° C, SUS310 ниже 1000 ° C, имеет хорошую стойкость к окислению при повторном нагреве и охлаждении. Однако при длительном использовании при 700-900 ° C хрупкие фазы будут выпадать в осадок, что сделает материал хрупким. Кроме того, поскольку коэффициент теплового расширения SUS304 и SUS310 больше, чем у мартенситной жаропрочной стали и ферритной жаропрочной стали, существует вероятность термического усталостного повреждения, и на эти два момента следует обратить внимание.

Когда требуется высокотемпературная прочность, аустенитная жаропрочная сталь может быть дополнительно улучшена за счет дисперсионного упрочнения и упрочнения твердого раствора. Аустенитная жаропрочная сталь, используемая для выпускных клапанов двигателей, - СУХ35. Добавление C к стали улучшает жаропрочность SUH35 за счет дисперсионного упрочнения карбида и упрочнения твердого раствора за счет добавления N. За счет увеличения содержания стабилизирующего аустенитного элемента Mn, даже если содержание Ni составляет 4%, аустенитная структура может быть полученным. SUH660, используемый для изготовления жаропрочных болтов и термостойких пружин, усилен выделением γ-фазы (Ni3 (Al, Ti)) из-за добавления Al и Ti.

5 Термостойкая сталь, упрочненная осадком

По матричной структуре жаропрочные стали можно разделить на аустенитные жаропрочные стали, мартенситные жаропрочные стали и ферритные жаропрочные стали. Представительский сорт мартенситной жаропрочной стали - SUS630. После обработки старением при 500 ℃, SUS630 выделяет ε-фазу (фазу Cu) в мартенситной матрице с низким содержанием углерода для повышения прочности стали. Однако, когда температура превышает 500 ° C, ε-фаза укрупняется, а также изменяется структура мартенсита, что снижает прочность стали. Поэтому SUS630 в основном используется для деталей турбин с температурой ниже 500 ° C. Основным компонентом стали SUS630 является 17Cr-4Ni-4Cu, содержание Ni не слишком велико, и, учитывая стабильность аустенита, содержание Ni не может быть уменьшено, поэтому эта сталь не является ресурсосберегающей конструкционной сталью.

6 Жаропрочный сплав

Разрабатывая жаропрочную сталь, Япония также разрабатывает жаропрочные сплавы. Для повышения термостойкости в сплав добавляют Cr, Ti, Al, Nb и другие элементы. По механизму упрочнения жаропрочные сплавы можно разделить на упрочненные твердым раствором жаропрочные сплавы и дисперсионно-упрочненные жаропрочные сплавы. Типичными жаропрочными сплавами, упрочненными твердым раствором являются NCF600, 601, 609 (эквивалент Inconel Alloy 600, 601, 609), а типичными дисперсионно-упрочненными жаропрочными сплавами являются NCF718 и 750 (эквивалент Inconel Alloy 718, X750). И NCF800H (эквивалент Inconel Alloy 800H). Термостойкий сплав, упрочненный твердым раствором, подвергается старению, при этом прочность и твердость не повышаются, поэтому жаропрочность невысока. Следовательно, по сравнению с конструктивными деталями, требующими высокотемпературной прочности, он больше подходит для агрессивных сред, в том числе высокотемпературных сред. Детали, требующие долговечности. Термостойкие сплавы, упрочненные осаждением, содержат Al, Ti и другие элементы. Подобно SUH600, γ выделяется фаза, которая улучшает прочность и твердость сплава. Поэтому дисперсионно-упрочненные жаропрочные сплавы подходят для пружин, болтов, деталей двигателя и т. Д., Требующих высоких температур. Силовые части.

Сохраните источник и адрес этой статьи для перепечатки.: Классификация жаропрочных сталей и жаропрочных сплавов

Минхэ Компания по литью под давлением специализируются на производстве и предоставлении качественных и высокопроизводительных литых деталей (ассортимент металлических деталей для литья под давлением в основном включает Тонкостенное литье под давлением,Литье под давлением,Литье под давлением в холодной камере), Round Service (Служба литья под давлением,Обработка с ЧПУ,Изготовление пресс-форм, Обработка поверхности) .Любое индивидуальное литье под давлением из алюминия, магния или замака / цинка, а также другие требования к отливкам, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Под контролем ISO9001 и TS 16949, все процессы выполняются на сотнях передовых машин для литья под давлением, 5-осевых станках и других объектах, от струйных до стиральных машин Ultra Sonic. Minghe не только имеет современное оборудование, но и имеет профессиональное оборудование. команда опытных инженеров, операторов и инспекторов для воплощения в жизнь проекта заказчика.

Контрактный производитель отливок под давлением. Возможности включают в себя детали для литья под давлением алюминия с холодной камерой весом от 0.15 фунта. до 6 фунтов, быстрая установка и обработка. Дополнительные услуги включают полировку, вибрацию, удаление заусенцев, дробеструйную очистку, окраску, гальванику, нанесение покрытий, сборку и оснастку. Обрабатываемые материалы включают такие сплавы, как 360, 380, 383 и 413.

Помощь в проектировании литья цинка под давлением / сопутствующие инженерные услуги. Изготовление на заказ прецизионных отливок из цинка под давлением. Могут изготавливаться миниатюрные отливки, отливки под высоким давлением, отливки в формы с несколькими суппортами, отливки в обычные формы, единичные отливки под давлением и независимые отливки под давлением, а также отливки с герметизацией полости. Отливки могут изготавливаться длиной и шириной до 24 дюймов с допуском +/- 0.0005 дюйма.  

Производитель литья под давлением из магния, сертифицированный по стандарту ISO 9001: 2015. Возможности включают литье под давлением магния под высоким давлением с горячей камерой до 200 тонн и холодной камерой на 3000 тонн, проектирование инструментов, полировку, формование, механическую обработку, порошковую и жидкостную окраску, полный контроль качества с возможностями CMM , сборка, упаковка и доставка.

Сертифицирован ITAF16949. Дополнительные услуги трансляции включают инвестиционное литье,литье в песчаные формы,Гравитационное литье, Литье по выплавляемым моделям,Центробежное литье,Вакуумное литье,Постоянное литье формыВозможности включают EDI, техническую поддержку, твердотельное моделирование и вторичную обработку.

Литейная промышленность Примеры использования запчастей для: автомобилей, велосипедов, самолетов, музыкальных инструментов, судов, оптических устройств, датчиков, моделей, электронных устройств, корпусов, часов, машинного оборудования, двигателей, мебели, ювелирных изделий, приспособлений, телекоммуникаций, освещения, медицинских устройств, фотографических устройств, Роботы, скульптуры, звуковое оборудование, спортивное оборудование, инструменты, игрушки и многое другое. 

Что мы можем вам сделать дальше?

∇ Перейти на главную страницу для Литье под давлением Китай

By Производитель литья под давлением Minghe | Категории: Полезные статьи |Материалы Теги: Литье алюминия, Цинковое литье, Литье магния, Титановое литье, Литье из нержавеющей стали, Латунное литье,Бронзовое литье,Кастинг видео,История компании,Литье алюминия под давлением | Комментарии отключены