Жаропрочная сталь

Жаропрочность – свойство сталей и сплавов, позволяющее им пребывать в нагруженном состоянии и выдерживать высокие температуры длительное время.
Для жаропрочных сплавов используют самые различные металлы-основы: алюминий, железо, титан, медь, кобальт и никель. Последние два наиболее популярны в современном прокате.
Cплавы на основе никеля (Nimonic) отличаются длинной эксплуатационного срока в температурных режимах до 650-850°С. Никелевые сплавы могут включать в себя до 12-13 компонетов.
Наиболее популярны среди них марки ХН77ТЮР и ХН70ВМТЮ.
Жаропрочные сплавы на железноникелевой основе (ХН35ВТ, ХН35ВТЮ и др.) работают в температурных условиях до 750 °С.
Сплавы на кобальтовой основе обладают высоким содержанием хрома, который отвечает за окалиностойкость и жаропрочность. Такие сплавы легко свариваются и отлично сопротивляются термической усталости.
Жаропрочные стали подразделяют на классы:
Перлитный класс (12Х1МФ, 25Х1М1Ф, 20Х1М1Ф1БТ и др.). Стали данного класса способны долгое время работать, сопротивляясь ползучести, в температурных режимах до 500-580°С. Они полезны при изготовлении арматуры, паровых котлов. Более популярны стали с низким процентом углерода, упрочнённые хромом, ванадием и молибденом.
Стали мартенситно-ферритного класса (15Х11МФ, 11Х11Н2В2МФ, 15Х12ВНМФ, 18Х12ВМБФР и др.) выдерживают нагрузки в температурных условиях до 580-620 oС. Распространено их применение для создания деталей газотурбинных двигателей.
Стали аустенитного класса (37Х12Н8Г8МФБ, 08Х15Н24В4ТР, 09Х14Н19В2БР, 45Х14Н14В2МФ, 40Х15Н7Г7Ф2МС и др.) содержат хром, никель и марганец. Эти стали выдерживают температуры до 600-620°С. Они имеют отличную свариваемость, обладают пластичностью. Аустенитные стали упрочняются различными способами.
Существуют:
твёрдые составы, которые содержат небольшое количество легирующих элементов;
твёрдые составы с карбидным легированием;
твёрдые составы с интерметаллидным легированием.
Жаропрочные стали производят литейными, деформируемыми и порошковыми. Предельная температура работы деформируемых сплавов достигает 1000°С. Наиболее высокие показатели жаропрочности принадлежат литейным сплавам. Сложносоставные никелевые литейные сплавы считаются самыми жаропрочными. Они могут эксплуатироваться при температурах 1050-1100°С.
Сплавы термически обрабатываются закалкой и старением.
Жаропрочные сплавы способны выдерживать самые различные динамические и статические нагрузки.
Основные качества жаропрочных сталей:
сопротивляемость ползучести (деформациии под действием непрерывного напряжения);
длительная прочность.
Выпускаются разные формы металлопроката из жаропрочных сплавов: лист, труба, круг.