最新ppt耐热钢教学讲义ppt课件.ppt

《最新ppt耐热钢教学讲义ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、ppt耐热钢第一节概述一、耐热钢的工作条件、失效方式和性能要求工作条件：在300℃以上的温度下长期工作。失效方式：剧烈氧化，形成氧化皮，承载截面不断缩小；高温强度急剧下降而破坏。性能要求：①高的抗氧化性；②高的高温力学性能；③组织稳定性高；④膨胀系数小，导热性好；⑤工艺性及经济性好。抗氧化钢：有较强抗高温氧化性能,不承受较大载荷热强钢：在高温下工作,承受较大载荷二、钢的抗氧化性1、氧化膜室温：Fe3O4、Fe2O3＞570℃：FeO、Fe3O4、Fe2O3(100:10:1)Fe离子在各氧化物中的扩散激活能和扩散系

2、数FeOFe3O4Fe2O3Q（千卡/克原子）30.255112D0（厘米2/秒）0.0145.2400003、提高钢抗氧化性能的途径——合金化Cr、Al、Si一些元素的原子半径和离子半径（埃）原子符号OAlSiTiCrMnFeFeNi原子半径0.61.431.181.491.251.291.261.261.25离子半径1.40.50.410.680.650.80.75二价0.67三价0.78（1）提高钢氧化膜的稳定性,使FeO的形成温度高；合金成分纯铁＋1.03％Cr＋1.5％Cr＋1.14％Si＋0.4％Si＋

3、1.1％Al＋0.5％Si＋2.2％Al氧化皮中出现FeO的下限温度575600650750800850（2）形成致密的合金氧化膜。Cr、Si、Al含量对钢在高温下氧化速度的影响Cr、Al、Si复合加入Cr：抗氧化钢的主要合金化元素Al、Si：恶化工艺性能，不单独加入Ni、Mn：影响较弱，（Ni3S2＋Ni）共晶温度645℃C、N：降低抗氧化性Mo、V：MoO3（795℃）、V2O5（658℃）镧系稀土元素三、钢的热强性能1、温度和时间对机械性能的影响瞬时高温强度2.温度和时间对断裂形式的影响3.热强性指标的表达方

4、式蠕变极限：屈服强度持久强度：断裂强度4.提高热强性的途径（1）提高合金基体的原子间结合力，强化基体选用高熔点金属作基体，铁基、镍基晶格类型：fcc〉bcc奥氏体热强钢蠕变抗力高固溶强化基体σδ/tTστT合金成分工业纯铁Fe+0.5%CoFe+0.5%NiFe+0.5%SiFe+0.5%CrFe+0.5%MnFe+0.5%Mo再结晶温度480450500570650570670合金元素对纯铁再结晶温度的影响（3）弥散相强化时效析出弥散相强化：钼钢、钒钢中加Nb、Ta镍基耐热合金中加Co加入难熔弥散相：氧化物、硼化

5、物、碳化物、氮化物（2）晶界强化适当粗化晶粒金属净化晶界：用B、稀土等活泼元素消除P、S的影响填充晶界空位：B、Ti、Zr定向结晶（单晶体）：消除与外力垂直的晶界第二节影响不锈钢的组织和性能的因素一、低碳珠光体型热强钢1.用途：锅炉的炉管、过热器、石油热裂装置等工作温度低于600℃的构件。2.成分特点：低碳、Cr、Mo、V、Ti合金化3.常用牌号：15CrMog、12Cr1MoVg。3.热处理：正火（980～1020℃）+高温回火（720～740℃），组织为细珠光体或索氏体加部分铁素体。二、中碳珠光体型热强钢1.用

6、途：汽轮机耐热紧固件、转子、主轴、叶轮。2.成分特点：中碳、Cr、Mo、W、V合金化3.常用牌号：25Cr2Mo1V、35CrMoV第三节铁素体不锈钢一、铁素体型抗氧化钢:●Cr13型：0Cr13Al、0Cr11Ti（800~850℃）●Cr17型：Cr18Si2、1Cr19Al3（小于1000℃）●Cr25型：1Cr25N、Cr25Si2（1050~1100℃）第四节马氏体不锈钢一、叶片用钢1.用途：制造620℃以下受力较大的零件，如汽轮机叶片等。2.成分特点：Cr13型不锈钢为基础，添加Mo、W、V、Nb、Ti

7、、B合金化3.常用牌号：1Cr11MoV3.热处理：淬火+高温回火，组织为回火马氏体。二、排气阀用钢1.用途：制造700~850℃工作的排气阀。2.成分特点：更高碳含量、更高的Si等抗氧化和提高耐热性的元素3.常用牌号：4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo（低于750℃）淬火+高温回火，组织为回火马氏体。5Cr21Mn9Ni4N（LV21-4N）（低于850℃）奥氏体型热强钢，固溶时效类别钢号化学成分w/%热处理温度/℃部分力学性能用途CSiMnPSNiCrMo其它σ0.2/MPa≥σb/MPa≥HB马氏体型4Cr

8、9Si20.35～0.502.00～3.00≤0.70≤0.035≤0.030≤0.608～10淬火1020～1040油冷回火700～780油冷590885有较高的热强性，作内燃机进气阀，轻负荷发动机的排气阀4Cr10Si2Mo0.35～0.451.90～2.60≤0.70≤0.035≤0.030≤0.609.0～10.50.70～0.90淬火1010～10