耐熱鋼常用于制造鍋爐、汽輪機、動力機械、工業(yè)爐、航空、石化和其他工業(yè)部門的高溫零部件。耐熱鋼鑄造廠用于制造鍋爐、汽輪機、動力機械、工業(yè)爐和航空、石油化工等工業(yè)部門中在高溫下工作的零部件。不銹鋼鑄件用各種不銹鋼材料生產的鑄鋼件總稱,主要用于各種介質腐蝕條件下。早在1910年就已發(fā)現,鋼中的含Cr量超過12%時,就有良好的抗腐蝕和抗氧化性能。典型的不銹鋼除含Cr12%以上外,還含有一種或多種其他合金元素,如Ni、Mo、Cu、Nb、Ti和N2等。耐熱鋼鑄件在高溫下工作的鋼材。耐熱鋼鑄件的發(fā)展與電站、鍋爐、燃氣輪機、內燃機、航空發(fā)動機等各工業(yè)部門的技術進步密切相關。這些零件除了高溫強度和高溫氧化腐蝕性能外,還要求有足夠的韌性,良好的可加工性和焊接性,以及根據不同的應用要求有一定的組織穩(wěn)定性。
中國自1952年開始進行生產提高耐熱鋼。以后可以研制出我國一些企業(yè)新型的低合金熱強鋼,從而使珠光體熱強鋼的工作環(huán)境溫度水平提高到600~620℃;此外,還發(fā)展出學生一些新的低鉻鎳抗氧化鋼種。
耐熱鋼和不銹鋼耐酸鋼在使用范圍內相互交叉。
鉻、鋁、硅等鐵氧體元素,在高溫下可促進金屬表面產生稠密的氧化膜,防止持續(xù)氧化,是提高鋼抗氧化性能及抗高溫氣體腐蝕的主要元素。然而,高鋁和硅含量會嚴重惡化室溫的可塑性和熱塑性。鉻能顯著提高低合金鋼的再結晶溫度,含量為2%,具有****的強化效果。
鎳和錳能形成并穩(wěn)定奧氏體。鎳可以提高奧氏體鋼的高溫強度和抗?jié)B碳性能。錳雖然能取代鎳形成奧氏體,但會破壞耐熱鋼的抗氧化性能。
釩、鈦、鈮是強碳化物形成元素,能形成細小分散的碳化物,提高鋼的高溫強度。鈦、鈮與碳的結合也可防止奧氏體鋼在高溫或焊接后出現焊縫銹蝕。
碳和氮可以擴大和穩(wěn)定奧氏體,從而提高耐熱鋼的高溫強度。當鋼中鉻和錳含量較高時,氮的溶解度可以顯著提高,可以用氮合金化代替較貴的鎳。
硼、稀土企業(yè)均為耐熱鋼中的微量元素。硼溶入固溶體中使晶體點陣信息發(fā)生嚴重畸變,晶界上的硼又能有效阻止中國元素通過擴散和晶界遷移,從而可以提高鋼的高溫工作強度;稀土元素能顯著水平提高鋼的抗氧化性,改善熱塑性。