耐热钢铸件生产过程中疑难问题
2021-10-27 17:36:59
耐热钢较常用于生产锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在持续高温下工作的零部件。这一些零部件除规定持续高温强度和抗持续高温氧化腐蚀外，依据用途不同还规定有充足的韧性、优良的可加工性和焊接性，及其一定的结构稳定性。
中国自1952年开始生产耐热钢。之后研制出许多新型的低合金热强钢，进而使珠光体热强钢的工作温度提升到600～620℃;还发展趋势出许多新的低铬镍抗氧化钢种。耐热钢和不锈耐酸钢在应用范围上都有交叉，许多不锈钢兼有耐热钢特性，既可以用做为不锈耐酸钢，也可做为耐热钢应用。铬、铝、硅这一些铁素体产生的元素，在持续高温下能促进金属表面产生致密的氧化膜，避免 继续氧化，是提升钢的抗氧化性和抗持续高温气体腐蚀的主要元素。但铝和硅含量的过高会使室内温度塑性和热塑性严重恶化。
铬能显著提升低合金钢的再结晶温度,含量的为2%时，加强效果最好。镍、锰能能产生和比较稳定奥氏体。镍能提升奥氏体钢的持续高温强度和改善抗渗碳性。锰尽管能能代镍产生奥氏体，但损害了耐热钢的抗氧化性。
钒、钛、铌是强碳化物产生元素，能产生细小弥散的碳化物，提升钢的持续高温强度。钛、铌与碳结合还可避免 奥氏体钢在持续高温下或焊后产生晶间腐蚀。碳、氮可扩大和比较稳定奥氏体，进而提升耐热钢的持续高温强度。钢中含铬、锰较多时，可显著提升氮的溶解度，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，进而提升钢的持续高温强度;稀土元素能显著提升钢的抗氧化性，改善热塑性。
冶炼耐热钢通常在电弧炉或感应炉中熔炼。质量规定高的往往使用真空精炼和炉外精炼加工工艺。锻造某些高合金钢耐热钢难以加工变形，生产铸件不仅比轧材合算，并且铸件有着较高的长久强度。因此 在耐热钢中耐高温铸钢占有比较大的比例。锻造方式 除使用砂型铸造外，还可以用精密铸造加工工艺以得到外表光滑、尺寸精确的产品。对合成氨和乙烯裂解用的高温炉管往往使用离心铸造的方式 。
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