Жаростойкостью называется способность металла сопротивляться химической коррозии в сухой газовой среде при высоких температурах.
Железо при взаимодействии с кислородом может образовать оксиды трех видов: FeO, Fe3O4, Fe2O3. До 560 – 600оС окалина состоит преимущественно из плотного слоя оксидов Fe2O3 и Fe3O4, что затрудняет диффузию атомов кислорода и металла. Выше 600оС происходит растрескивание этих оксидов и вместо них защита металла осуществляется лишь рыхлым оксидом FeO, что облегчает доступ кислорода к поверхности металла. Нагрев более 600оС приводит к интенсивному окислению сплавов на основе железа.
Металлы четвертой группы (Al, Zn, Sn, Pb, Cr, Be), благодаря плотной оксидной пленке с высокими защитными свойствами при нагреве, имеют хорошую жаростойкость. Хром и алюминий, наряду с кремнием, используют для повышенной жаростойкости легированных сталей. Оксид легирующего элемента должен быть плотным, не подверженным растрескиванию при нагреве, иметь высокие тепературы сублимации и плавления.
Учитывая, что высокое содержания алюминия и кремния способствует охрупчиванию и ухудшает технологическую пластичность при обработке давлением, основным легирующим элементом в жаростойких сталях является хром. Жаростойкие свойства растут с увеличением его содержания в стали. Сталь, содержащая 5% Cr, сохраняе окалиностойкойкость до 600°С(15Х5), 9% (40Х9С2) - до 800°С, 17% (08Х17Т) - до 900°С. Хромистые марки сталей относятся к сталям ферритного класса.
Для изготовления деталей печного оборудования применяют стали 20Х23Н18, 20Х25Н20С2, имеющие окалиностойкость до 1100°С. Эти марки относятся к аутенитному классу и характеризуются не только высокой жаростойкостью, но и высокой жаропрочностью. Хотя уровень жаростойкости стали и ее максимальная рабочая температура в основном определяются содержанием хрома, повышение температуры эксплуатации обуславливает одновременный рост концентрации никеля, что связано с необходимостью стабилизации аустенитной структуры.
Сталь 20Х23Н18 применяется для изготовления печного оборудования: муфелей, экранов, деталей горелочных устройств с рабочей температурой до 1050 °С и в качестве жаропрочного материала (лопатки, бандажи) до 700 - 800 °С.
.jpg "45Х14Н14В2М (ЭИ 69)")
Сталь 45Х14Н14В2М применяется для производства деталей арматуры и трубопроводов, поковок, клапанов моторов, деталей дизелестроения и специального крепежа для работы длительное время при температуре до +600 °С и для работы с ограниченными сроками до +650 °С, азотируемых деталей авиастроения.
Сталь 31Х19Н9МВБТ применяется для изготовления штампованных заготовок лопаток турбин, роторов, дисков, болтов и специальных крепежных деталей, валов, работающих при температурах до +600 °С.Примечание Сталь сложнолегированная жаропрочная аустенитного класса.
Сплав 20Х25Н20С2применяется для изготовления листовых деталей печных роликов, подвесок и опор в котлах, экранов печей для работы при температурах до 1100 °С.
Сталь 20Х23Н13 применяется для изготовления деталей, работающих при высоких температурах в слабонагруженном состоянии, труб для пиролиза метана и пирометрических трубок.
Сталь 12Х25Н16Г7АР применяется в турбостроении для изготовления деталей газопроводных систем, камер сгорания, диафрагм, листовых деталей для эксплуатации при температурах до 1050 °С.
Сталь 12Х18Н9Т применяется для изготовления муфелей термических печей, деталей печных конвейеров и крепежа теплообменников, деталей печей с шагающим ходом, кожухов, кронштейнов, опорных элементов кладки печей для работы при температурах до 800 °С.
Сталь 10Х14Г14Н4Т применяется для изготовления разнообразного сварного оборудования, работающего в средах химических производств слабой агрессивности, криогенной техники до -253°С, а также для использования в качестве жаростойкого и жаропрочного материала до +700 °С, оборудования, работающего в средах слабой агрессивности при температурах до -196 °С, сварочной проволоки.
Сталь 03Х11Н10М2Т применяется для производства высоконагруженных дисков турбомашин, зубчатых колес, шпинделей, червей, деталей авиастроения, работающих в промежутке температур от криогенных до +500 °C, силовых сварных и механически обрабатываемых деталей, работающих в агрессивных атмосферных условиях при температуре до +400 º,С и криогенных температурах, азотируемых деталей для авиастроения, колец цельнокатаных различного назначения, сварочной проволоки.
Сталь 40Х10С2М применяется для изготовления клапанов авиадвигателей, автомобильных и тракторных дизельных двигателей, крепежных деталей двигателей.
Сталь 40Х9С2 применяется для изготовления клапанов впуска и выпуска автомобильных, тракторных и дизельных двигателей, трубок рекуператоров, теплообменников, колосников, крепежные деталей.
Сплав 25Х13Н2 применяется для изготовления высоконагруженных деталей, лопаток паровых и газовых турбин, работающих при температурах до +580 °С, деталей клапанов, поковок дисков, роторов паровых и газовых турбин, бандажей, диафрагм, болтов, гаек, шпилек и других высоконагруженные деталей, работающих при температурах до +600 °С, сопел блоков, деталей турбин и фланцевых соединений, устанавливаемых на паропроводах тепловых электростанций.
применяется для изготовления деталей печных конвейеров, ящиков для цементации, печной арматуры с рабочей температурой до 1000°С.
Сталь 20Х12ВНМФ применяется для производства поковок, лопаток паровых турбин, труб и крепежных деталей для длительного срока службы при температурах до +620 °С, для изготовления путем холодной механической обработки и горячей обработки давлением крепежных деталей турбин и фланцевых соединений паропроводов и арматуры, работающих при температуре пара 500-580 °С.
Сталь 15Х12ВНМФ применяется для производства лопаток, дисков, цельнокованных роторов, бандажей, диафрагм, болтов, гаек, шпилек и других деталей, работающих при температуре до 570 °C.
Сплав 15Х11МФ применяется для производства рабочих и направляющих турбинных лопаток, поковок, бандажей и других деталей, длительно работающих при температурах до +580 °С.
Сталь 14Х17Н2 применяется для изготовления рабочих лопаток, дисков, валов, втулок, фланцев, крепежных и других деталей, деталей компрессорных машин, работающих на нитрозном газе, деталей, работающих в агрессивных средах и при пониженных температурах в химической и других отраслях промышленности, фасонных отливок и отливок по выплавляемым моделям для авиастроения I группы - нагруженных деталей с определенными требованиями по плотности и механическим свойствам: высоконагруженных кронштейнов, герметичных корпусов приборов, рам гироскопов, стабилизаторов и т.д. и II группы - ненагруженных и малонагруженных деталей: колец, фланцев, соединительных деталей, негерметичных корпусов приборов и т.д.
Сталь 13Х11Н2В2МФ-Ш применяется для изготовления ответственных нагруженных деталей, работающих при температуре до +600 °С, дисков компрессора, лопаток и других нагруженных деталей, прутков и полос горячекатаных и кованых, применяемых для изготовления деталей конструкций в авиастроении, цельнокатаных колец различного промышленного назначения, фасонных отливок для авиационной промышленности, азотируемых деталей для авиастроения.
Сталь 03Х14ГНФ-ВИ применяется для изготовления методами горячей и холодной деформации и механической обработки деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударных нагрузкам и работающих при температуре до +450-500 °С, изделий, подвергающихся действию слабоагрессивных сред при комнатной температуре, различных деталей авиастроения, деталей на токарных автоматах, требующих высокой коррозионной стойкости в атмосферных условиях и повышенной твердости (НRС-50-54).
.jpg "15Х25Т (ЭИ439)")
Сталь 15Х25Т применяется для изготовления деталей печной арматуры с рабочей температурой до 1000 °С: чехлы термопар, электроды искровых качестве коррозионностойкого материала при температурах эксплуатации до 300-350 °С преимущественно в средах окислительного характера, а также при производстве каустической соды.
Сталь 03Х20Ю3НТБ применяется для изготовления слабонагруженных деталей котельного оборудования (сопла, горелки, экраны) с рабочей температурой до 1100-1150 °С.