定義
耐熱不起皮鋼也叫耐熱不起皮鋼和高溫不起皮鋼,是指在高溫環境中工作時具有高溫抗氧化能力的一類合金鋼。
分類
根據工業上主要用途,耐熱不起皮鋼分為耐熱鋼和不坡皮鋼兩種。在高溫下能抗氣體的侵蝕而不起皮的鋼叫不皮鋼:在高溫下有中夠強度並且不起皮的鋼叫耐熱鋼。這類鋼除含有與不銹耐酸鋼相同的鉻、鎳元外,有的還含有鋁(高達8%)、鎢、鈷、釩等其他合金元素。這類鋼主要用於製造化工和石油工業設備,鍋爐、汽輪機和工業用構件以及其他在高溫下工作的構件。
鐵素體類抗氧化鋼主要有以鉻為主的1Cr13Si2、 1Cr18Si2和1Cr25Si2鋼,都加有少量矽以改善其抗氧化性和工藝性.。這些鋼不宜承受衝擊載荷,但抗氧化性好,適用於製造承受應力不大、溫度為800~1000℃的條件下工作的爐子構件,如1Cr13Si2可做熱器吊架、噴嘴等。1Cr18Si2和1Cr25Si12可做滲碳箱。
奧氏體類抗氧化鋼有Mn18A15無鉻鎳鋼和3Cr18Mn12Si2N無鎳的鉻錳氮鋼,可分別用於850~90和900~1200℃,做石油、化工部門的管材,如加熱爐管等。
常用的抗氧化鋼3Cr18Mn12Si2N、2Cr20Mn9Ni2Si2N、3Cr18Ni25Si2等,它們會形成Cr2O3、SiO2、Al2O3氧化膜,提高抗氧化性、抗硫蝕性和抗滲碳性,還具有較好的剪下、衝壓和焊接性能。在Cr鋼中加入La、Ce等稀土元素,既可以降低Cr2O3的揮發,形成更穩定的(Cr、La)2O3;又能促進鉻的擴散,有利於形成Cr2O3,進一步提高抗氧化性。一般採用固溶處理,得到均勻的奧氏體組織。可用於工作溫度高達1000℃的零件。
Fe-Al-Mn系耐熱鋼的主要添加元素是鋁、錳、矽、鈦和稀土等。其中,鋁提高鋼抗氧化和抗滲碳性能,錳擴大γ相區和穩定奧氏體,稀土元素能提高抗氧化性和鋼液流動性、改善鑄件表面質量、降低熱裂傾向。ω(C)>0.85%時,Fe-Al-Mn系鋼中會在晶界發生不連續沉澱,並發生部分珠光體轉變,使鋼脆化。碳、錳、鋁的適當配合,可以得到奧氏體或含有少量δ鐵素體的奧氏體-鐵素體組織。
Fe-Al-Mn系
Fe-Al-Mn系抗氧化鋼的常用鋼種有06Mn28Al7TiRE、06Mn28Al8TiRE鋼等。其中,06Mn28Al7TiRE鋼的工作溫度可達900℃,可用作熱處理爐用構件,通常獲得單一奧氏體組織,以保持較高的高溫強度。06Mn28Al8TiRE鋼可用於950℃以下工作,顯微組織為含有體積分數不超過25%的δ鐵素體的奧氏體-鐵素體組織。Fe-Al-Mn系耐熱鋼由於不含鉻和鎳,其
經濟性遠優於Cr-Ni奧氏體耐熱鋼16Cr25Ni20Si2。