2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20
Otpornost na toplotu i otpornost na toplotu su veoma važne karakteristike. Neki proizvodi mašinstva rade u veoma teškim uslovima na povišenim temperaturama. Konvencionalni konstrukcijski čelici, kada se zagrijavaju, naglo mijenjaju svoja mehanička i fizička svojstva, počinju aktivno oksidirati i stvarati kamenac, što je potpuno neprihvatljivo i stvara opasnost od kvara cijelog sklopa, a moguće i ozbiljne nezgode. Za rad na povišenim temperaturama, inženjeri materijala, uz pomoć metalurga, stvorili su niz specijalnih čelika i legura. Ovaj članak daje kratak opis njih.
Čelici otporni na toplinu
Mnogi ljudi izjednačavaju koncept otpornosti na toplotu sa konceptom otpornosti na toplotu. To ni pod kojim okolnostima ne bi trebalo raditi. Otpornost na toplinu naziva se i crvena lomljivost. A ovaj koncept znači sposobnost metala (ili legure) da zadrživisoka mehanička svojstva pri radu na povišenim temperaturama. Odnosno, takav metal, čak i kada se zagrije do crvenog sjaja (tipično za temperature iznad 550°C), neće puzati i zadržati dovoljnu krutost.
Jednostavno rečeno, otpornost na toplotu je sposobnost materijala da održi performanse kada se zagreje na visoke temperature. Obični konstrukcijski čelici, čak i uz blago zagrijavanje, postaju duktilni, što isključuje mogućnost njihove upotrebe za proizvodnju proizvoda koji rade na visokim temperaturama.
Različite vrste metala i legura imaju različitu otpornost na toplinu. Ovaj pokazatelj ovisi o hemijskom sastavu materijala. Testovi otpornosti na toplinu mogu se provoditi tokom dužeg vremenskog perioda. Ali najčešće se uzorci zagrijani u pećnici na određenu temperaturu ispituju na istezanje u kratkom vremenskom periodu.
Čelici otporni na toplinu
Otpornost na toplotu, za razliku od otpornosti na toplotu, je sposobnost materijala da se odupre razvoju procesa korozije pri radu na visokim temperaturama. Obični čelici, ako se podvrgnu toplini (osim termičke obrade u zaštitnoj atmosferi ili u vakuumu), počinju oksidirati. Osim toga, s produljenim zagrijavanjem, ugljik na površini proizvoda počinje izgarati. Kao rezultat, površina je osiromašena ugljikom, što dovodi do nagle promjene mehaničkih svojstava (prvenstveno tvrdoće) na površini. Otpornost na habanje pada. Dobiva tako negativan razvojfenomen, kao nasilnik. Ova grupa čelika može raditi na temperaturama oko 550 °C.
Da bi se povećala otpornost čelika na toplinu, njegova talina je legirana silicijumom, aluminijumom i hromom. Ponekad je dovoljno povećati otpornost na toplinu površine dijela. U ovom slučaju se pribegava silikonizaciji ili aluminizaciji (zasićenje površinskog sloja atomima silicijuma ili aluminijuma, respektivno) u medijumu u prahu.
materijali visoke tačke topljenja
Prilikom rada na posebno visokim temperaturama, razmatrani materijali se ne mogu koristiti, jer na temperaturi od oko 2000°C počinje da dolazi do topljenja (oslobađa se tečna faza). U ove svrhe koriste se vatrostalni metali: volfram, niobij, vanadijum, cirkonijum i tako dalje. Ovi materijali su prilično skupi, ali inženjeri još nisu pronašli dostojnu alternativu za njih.
Karakterizacija legura na bazi hroma i nikla
Legure visoke otpornosti na toplotu su veoma tražene u elektroenergetici (lopatice parnih turbina, delovi avionskih motora itd.). Štoviše, potreba za takvim materijalima stalno raste. Štaviše, proizvodnja zahtijeva od naučnika da nabavljaju sve naprednije materijale koji mogu održati svoje performanse na vrlo visokim temperaturama. Stoga se stalno radi na povećanju otpornosti na toplinu. Nikl, odnosno legiranje čelika sa ovim elementom, doprinosi tome.
Svi čelici otporni na toplinulegirani su niklom (ne manje od 65%). Chrome je obavezan. Sadržaj ovog elementa ne bi trebao biti manji od 14%. U suprotnom, metalna površina će biti intenzivno oksidirana.
Čelici su dodatno legirani aluminijumom, vanadijumom i drugim vatrostalnim elementima. Aluminij je, na primjer, čak i na sobnoj temperaturi prekriven tankim oksidnim filmom, koji sprječava da korozija prodre duboko u metal. To jest, skala se ne formira.
Preporučuje se:
Zavarljivost čelika: klasifikacija. Grupe zavarljivih čelika
Čelik je glavni konstrukcijski materijal. To je legura gvožđa i ugljenika koja sadrži razne nečistoće. Sve komponente uključene u njegov sastav utječu na svojstva ingota. Jedno od tehnoloških svojstava metala je sposobnost formiranja visokokvalitetnih zavarenih spojeva
Nerđajući čelik za hranu: GOST. Kako prepoznati nehrđajući čelik za hranu? Koja je razlika između nehrđajućeg čelika za hranu i tehničkog nehrđajućeg čelika?
Članak govori o vrstama nehrđajućeg čelika za hranu. Pročitajte kako razlikovati nehrđajući čelik za hranu od tehničkog
Sistemski važne banke: lista. Sistemski važne banke u Rusiji
Centralna banka Ruske Federacije formirala je listu sistemski važnih banaka u Rusiji. Koji su kriterijumi za klasifikaciju finansijskih institucija kao takvih institucija? Koje su banke uključene u odgovarajuću listu?
Legura otporna na toplinu. Specijalni čelici i legure. Proizvodnja i upotreba legura otpornih na toplinu
Moderna industrija se ne može zamisliti bez materijala poput čelika. Susrećemo ga skoro na svakom koraku. Uvođenjem različitih hemijskih elemenata u njegov sastav moguće je značajno poboljšati mehanička i pogonska svojstva
Karakteristike čelika 65x13: svojstva, tvrdoća. Recenzije o noževima od čelika 65x13
U modernoj metalurgiji koristi se ogroman broj čelika. Njihove karakteristike, kao i raznolikost nomenklature, zaista su ogromne
