Чем отличается жаропрочная сталь от жаростойкой
Отличия жаропрочных и жаростойких сталей
Многие промышленные предприятия, различное оборудование, установки и отдельные узлы деталей машин работают в условиях высоких температур. Для длительной эксплуатации в подобных условиях все элементы и детали конструкций, машин и установок должны обладать особыми свойствами. С этой целью для их изготовления применяют специальные жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы, обладающие соответствующими прочностными и физическими особенностями.
Свойства жаропрочных и жаростойких сталей и сплавов
К жаропрочным материалам относятся такие стали и сплавы, которые способны выдерживать высокие нагрузки и температуры с сохранением всех прочностных характеристик. В отличие от жаропрочных, стали и сплавы жаростойкие могут работать при температурах выше 550 °C, но менее продолжительно и при довольно небольших нагрузках. При этом их основной особенностью является сохранение химической стойкости поверхностных слоёв под воздействием высокотемпературных газовых сред.
Большинство нержавеющих сталей являются жаропрочными и окалиностойкими. В таблице согласно ГОСТ 5632-2014 отражены данные нескольких представителей этой группы сталей.
Характеристики жаростойких и жаропрочных марок стали ГОСТ 5632-2014
| Вид сплавов | Марка стали | Максимальная температура (рекомендуемая в случае применения до 10000 ч), °C | Температура окалинообразования, °C | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Жаростойкие | 08X18Т1 | – | 900 | – |
| 15Х25Т | 1050 | |||
| 20Х25Н20С2 | 1050 | 1100 | склонность к охрупчиванию в интервале 600…800 °C | |
| 15X28 | – | 1100…1150 | – | |
| 05Х12Н2М | 550 | – | ||
| 10ХН45Ю | 1250…1300 | – | используется взамен сплава марки ХН78Т | |
| Жаропрочные | 15Х11МФ | 580 | 750 | весьма длительный срок службы |
| 09Х14Н19В2БР | 700 | 850 | ||
| 18Х11МНФБ | 600 | 750 | ||
| 15Х12ВНМФ | 780 | 950 | длительная служба | |
| 45Х14Н14В2М | 650 | 850 | ||
| 10Х11Н20ТЗР | 700 | 850 | недолговечный | |
| И жаропрочные, и жаростойкие | 12X13 | – | 700 | – |
| 40Х9С2 | – | 850 | стойкая к серосодержащим средам | |
| 12Х18Н10Т | 800 | 850 | неустойчивая в серосодержащих средах, используется там, где нельзя применить безникелевые стали | |
| 20Х23Н18 | 1000 | 1050 | в интервале 600…800 °C возможно охрупчивание | |
| ХН60Ю | 1200 | более 1250 | – | |
| 03X21Н32МЗБ | 550 — для трубных систем с водой; 750 — для трубных систем с газовым теплоносителем | – | – |
Такие элементы, как хром, алюминий и кремний способствуют повышению жаростойкости легированных сталей. При этом Al и Si вводят в небольших количествах, так как при высоком их содержании происходит охрупчивание и ухудшение технологических характеристик стали. В связи с этим основным элементом для формирования жаростойких способностей в легированной стали является хром. А вот для повышения жаропрочности кроме хрома сталь легируют титаном, молибденом, ниобием, вольфрамом и другими элементами. Цветные сплавы на основе магния, титана и алюминия также обладают жаропрочностью, но значительно меньше жаропрочных сталей.
Свойства жаростойких и жаропрочных сталей
Для жаропрочного проката характерны следующие свойства:
- высокие прочностные характеристики при нагревании;
- устойчивость к воздействию агрессивных сред;
- стойкость при критических температурах;
- повышенная твёрдость;
- хорошая пластичность и выносливость;
- большое разнообразие марок сталей различного назначения;
- устойчивость к образованию окалины при выдержке в условиях высокой температуры.
Жаропрочные и жаростойкие стали представляют уникальный класс материалов, способных работать в трудных условиях эксплуатации. Они довольно продолжительное время выдерживают в условиях сложного нагружения и одновременного влияния высоких температур и агрессивных сред.
Применение сталей жаропрочных и окалиностойких
Детали и конструкции, работающие при знакопеременном высоконагруженном состоянии, да ещё в условиях повышенного температурного и агрессивного средового воздействия, являются востребованными во всех отраслях промышленности.
Жаропрочные и жаростойкие стали ГОСТ 5632-2014 применимы для изготовления:
- кухонного оборудования и различной аппаратуры;
- труб рекуператоров и элементов электролизных и пиролизных установок;
- теплообменников, чехлов термопар и электродов свечей зажигательных;
- опор, подвесок и других элементов котлов;
- деталей для печей и горелок;
- деталей оборудования АЭУ и АЭИ, а также паровых и газовых турбин;
- судовых котлов, реторт, муфелей и печной арматуры;
- сортового и листового проката;
- пароперегревателей, трубопроводов для установок сверхдавления;
- болтов, дисков, высоконагруженных деталей;
- колосников, клапанов моторов;
- коллекторов и патрубков выхлопных систем;
- листовых деталей и элементов установок для конверсии метана и систем газопроводов.
Также некоторые стали применяют для изготовления цементационных ящиков, печных конвейеров, пирометрических трубок, деталей двигателя, жаровых труб, дефлекторов, форсунок и разного рода нагруженных деталей.
Где купить жаропрочный металлопрокат по выгодным ценам
ООО НПК ОборонМетХим предлагает широкий ассортимент высококачественных жаростойких и жаропрочных сталей, листовой и сортовой прокат по ценам от производителя. Купить и оформить доставку оптового заказа можно, позвонив по телефону +7 (421) 251-62-64 или связавшись по электронной почте habar@oboronmet.ru. Доставка возможна по всем направлениям России и странам СНГ.
Читайте в Дзене: об особенностях пищевой нержавеющей стали.
