4.2.5 耐热钢

1. 耐热钢的分类

耐热钢按性能的不同可分为以下两类。

(1)抗氧化钢(耐热不起皮钢)。在高温下有较好的抗氧化性。这类钢多属于铁素体耐热钢。

(2)热强钢。在高温下有一定的抗氧化性,兼有较高的强度及良好的组织稳定性的钢种。

耐热钢按组织的不同可分为以下几类。

(1)珠光体耐热钢:在正火状态下,显微组织由珠光体加铁素体组成的一类钢。合金元素以铬、钼为主,总量一般不超过5%。其组织除包含珠光体、铁素体外,还有贝氏体。

(2)马氏体耐热钢:含铬量在13%左右的铬钢,其正火组织为马氏体。在650℃以下有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力,但焊接性较差。

(3)铁素体耐热钢:具有单相铁素体组织的耐热钢。含有较多的铬、铝、硅等元素,形成单相铁素体组织,有良好的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力,但高温强度较低,室温脆性较大,焊接性较差。

(4)奥氏体耐热钢:具有单相奥氏体组织的耐热钢。含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素,在600℃以上时,有较好的高温强度和组织稳定性,焊接性能良好。通常用作在600℃以上工作的热强材料。

2. 热腐蚀

热腐蚀是指钢或合金在硫酸铀、氮化钠、五氧化二钒等沉积物和热燃气的共同作用下所产生的破坏。在760~1000℃温度范围内,这种腐蚀特别严重。

由于高温合金表面总是先形成了Cr2O3或Al2O3型氧化保护膜,所以实际上热腐蚀是沉积盐类与氧化膜的交互作用而促使氧化加速现象。在高温下,氧化物及硫化物或其他污染物(如氯化物)反应的复合效应而形成熔盐,使金属表面正常的保护性氧化物被熔解、离散和破坏,导致表面腐蚀加速。

电子设备常用耐热钢与铁基高温合金牌号及用途特性如表4-8所示。

表4-8 电子设备常用耐热钢与铁基高温合金牌号及用途特性