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合金管

大发快三彩票河海大学 工程材料 耐热钢及高温合

作者:admin 时间:2019-11-21 21:45

  河海大学 工程原料 耐热钢及高温合金页PPT文档_理学_上等训导_训导专区。工程原料A 第六章 耐热钢和高温合金 机电工程学院 1 第六章 耐热钢和高温合金 §6.1 钢的热巩固性和热巩固性钢 §6.2 金属的热强性 §6.3 α-Fe基热强钢 §6.4 γ -Fe基热强

  工程原料A 第六章 耐热钢和高温合金 机电工程学院 1 第六章 耐热钢和高温合金 §6.1 钢的热巩固性和热巩固性钢 §6.2 金属的热强性 §6.3 α-Fe基热强钢 §6.4 γ -Fe基热强钢 2 第六章 耐热钢和高温合金 §6.1 钢的热巩固性和热巩固性钢 耐热钢:高温下具有高的热化学巩固性(抗腐 蚀和耐侵蚀职能)和热强性的特地钢。 品种: 1、热巩固钢 高温下抗氧化或抗高温介质腐 蚀而不摧残的钢种。 2、热强钢 高温下具有必定抗氧化才智并具 有足够强度而不爆发大宗变形或断裂的钢种。 失效体式:高温下强度不够、皮相氧化侵蚀 3 第六章 耐热钢和高温合金 §§6.61.1 钢钢的的热热稳巩固定性性和和热热稳巩固定性性钢钢 服役要求:高温下职业(影响化学巩固性、降强度) 职能央求: 1、抗蠕变、抗热浮松和热疲困职能及抗氧化才智 2、介质中抗侵蚀才智和足够韧性 3、优秀加工职能和焊接性 4、合理的构制巩固性 用 途:创制工业加热炉、 热工动力机器(如内燃机)、 石油及化工机器与配置等。 4 第六章 耐热钢和高温合金 §6.1 钢的热巩固性和热巩固性钢 一、钢的抗氧化职能及其升高途径 失效:高温下强度不够、皮相氧化侵蚀 央求:较好的热巩固性 热巩固性:钢正在高温下抗氧化和高温介质侵蚀的 才智; 目标:g/m2.单元年华、面积上的氧化后质地加添 或删除的数值暗示。 5 第六章 耐热钢和高温合金 。 §6.1 钢的热巩固性和热巩固性钢 氧化机理: 6 第六章 耐热钢和高温合金 §6.1 钢的热巩固性和热巩固性钢 铁氧化物:FeO、Fe2O3、Fe3O4(致密) FeO氧化物:Fe缺位固溶体,Fe离子通 过FeO层易扩散,即易氧化 抗氧化手腕: 防范FeO造成; 升高其造成温度; 参加合金元素Cr、Al、Si造成其致密牢 固氧化物,防范Fe、O原子扩散 Al、Si参加有副效率,降强度增脆性 7 §5 特地职能钢 §6.1 钢的热巩固性和热巩固性钢 ①正在钢皮相天生致密巩固连气儿而结实的Cr2O3、Al2O3、 SiO2氧化膜,但Al、Si显明加添钢的脆性,常与Cr一 起参加;当Cr达5%时,职业温度达600~650℃,达28 %时,职业温度可达1100℃。 ②微量稀土(RE)元素如钇(Y)、镧(La)等,能防范高温 晶界的优先氧化,显明改革耐热钢的抗氧化性。 ③金属皮相渗Cr、Al、Si也有用升高钢抗氧化性。 8 第六章 耐热钢和高温合金 §6.1 钢的热巩固性和热巩固性钢 二、热巩固钢(抗氧化钢,不起皮钢) 品种: F型热巩固钢、A型热巩固钢 F型热巩固性钢:Cr13、Cr18、Cr25型 A型热巩固性钢:A型不锈钢加Si、Al 而得 职能:后者较前者更好的工艺职能和热 强性 9 §6.1 钢的 热巩固性和 热巩固性钢 招牌 榜样钢种 运用 热经管工艺? 第六章 耐热钢和高温合金 10 第六章 耐§热5钢和特高殊温性合能金钢 §6.2 金属的热强性 高温力学职能目标: ①蠕变极限:原料正在高温永远载荷下对徐徐 塑性变形(即蠕变)的抗力;以 ? 700 0.2 / 1000 暗示 700℃下经1000h爆发0.2%糟粕变形量的最大 应力。 ②长期强度:原料正在高温永远载荷下对断裂的 抗力;以 ? 500 10000 暗示正在500℃下经10000h发作 断裂的应力值。 11 第六章 耐热钢和高温合金 §6.2 金属的热强性 一、高温下金属原料力学职能特质 热强性: 高温和载荷下制止塑性变形才智 网罗:高温下瞬时职能和长时职能 瞬时职能:高温拉伸、冲锋、硬度 长时职能:蠕变极限、长期强度、应力浮松、 高温疲困强度、冷热疲困等 12 第六章 耐热钢和高温合金 §6.2 金属的热强性 二、耐热钢热强性的影响成分及其升高途径 1、影响耐热钢热强性的成分 A、软化成分 温升,原子纠合力低落,扩散系数加大,组 织由亚巩固态向稳态转嫁。如第二相集聚长大等 B、形变断裂式样转移 低温滑移;高温有滑移、扩散变形、晶界 滑动和转移 C、断裂失效 金属常温断裂:穿晶断裂(晶内强度大于晶界强度) 金属高温断裂:晶间断裂(原子扩散加快) 13 第六章 耐§热5钢和特高殊温性合能金钢 §6.1 §钢6的.2 热金稳属定的性热和强热性巩固性钢 2、升高钢的热强性途径 ①基体(固溶)深化元素Cr、Ni、W、Mo等,造成单相构制并升高 再结晶温度。 道理:升高原子纠合力,低重扩散系数 ②第二相重淀深化元素V、Ti、Nb、Al等,造成轻细弥散分散的 巩固碳化物(VC、TiC、NbC)或巩固性更高的金属间化合物(Ni3Ti、 Ni3Nb、Ni3Al),得回第二相重淀深化结果并升高构制巩固性。 道理:终年华巩固难长大,高温弥散态 14 第六章 耐热钢和高温合金 §6.2 金属的热强性 2、升高钢的热强性途径 ③晶界深化 删除高温下晶界转动 途径: 删除晶界:把握钢晶粒度(难滑移塑变抗力升高) 净化晶界:微量元素硼(B)与稀土(RE)元素,高熔点 晶核,长大进入晶内,起净化晶界。 晶界空地填充:晶界易扩散,加B、RE填充晶界空地 晶界重淀深化:晶界析出深化相,塑变滑移和断裂扩 展受阻,热强性升高,如析出Cr23C6 又有:形变深化经管 15 第六章 耐热钢和高温合金 §6.3 α -Fe基热强钢 品种:P型热强钢、M型热强钢 特质:加热或冷却时,α、γ相间互转嫁, 中温应用,热强性、热巩固性、工艺职能 较好、线膨胀系数小,低碳、低廉,600650℃应用; 运用:创制汽锅、汽轮机、石油提炼配置等 16 第六章 耐热钢和高温合金 §6.3 α-Fe基热强钢 一、珠光体型热强钢 分类(C含量):低碳P热强钢、中碳P热强钢 低碳P热强钢:汽锅管道等; 中碳P热强钢:汽轮机等耐热紧固件、转子。 失效:终年华高温职业+介质侵蚀,爆发构制转嫁和 职能转移 17 第六章 耐§热5钢和特高殊温性合能金钢 §6.1 §钢6的.3热α稳-F定e基性热和强热钢巩固性钢 构制:细片P+F,正在600℃以下职业的热工动力机器和 石油化工配置。碳0.10%~0.40%;耐热性合金Cr、Mo、 W、V、Ti、Nb等深化铁素体并防范碳化物的球化麇集 长大以包管热强性。 ①低碳12CrMo、15CrMoV,优秀的冷热加工职能,重要 用做汽锅管线等,正火后应用。 ②中碳35CrMo、35CrMoV,调质后应用,具有优秀的高 温归纳力学职能,用作耐热的紧固件和汽轮机转子。 18 热强钢的因素(招牌)、热经管、用处和机器职能 第六章 耐热钢和高温合金 §6.3 α-Fe基热强钢 19 第六章 耐热钢和高温合金 §6.3 α-Fe基热强钢 失效缘由: 1、珠光体球化和碳化物集聚长大 机理:长年华高温职业,片状碳化物球化,小颗 粒集聚成大颗粒,构制软化,亚稳态向巩固态转嫁, C原子扩散结束。 2、钢石墨化 机机器理性:能F,e3C脆分断解;Fe和C的经过,石墨即小裂纹,降 手腕:加Cr、Ti、Nb元素禁止C化。 3、合金元素的再分散 机理:高温下Me向碳化物扩散集聚,基体Me贫化, 热强性低落。 手腕:增强碳化物造成元素Ti、V、Nb等。 20 第六章 耐热钢和高温合金 §6.3 α-Fe基热强钢 失效缘由: 4、热脆性 机理:高温长时职业,韧性大幅低落,脆性 断裂,即热脆性,析出新相 手腕:避开脆性区职业,加W、Mo,已发作 脆性采用600-650℃高温回急迅冷落扫 珠光体热强钢热经管: 正火+应用温度高100℃下高温回火 21 第六章 耐§热5钢和特高殊温性合能金钢 §6.3 α-Fe基热强钢 二、马氏体热强钢 ①低碳高铬型,Cr13型不锈钢 汽轮机叶片 参加Mo、W、V、Ti、Nb等元素 而造成,招牌有1Cr11MoV、 1Cr12WMoV等,因这种钢又有优 良的消振性,最适宜创制职业 温度正在600℃以下的汽轮叶片, 故又称叶片钢。 22 ?②中碳铬硅钢,4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo 等,既有优秀的高温抗氧化性和热强性, 又有较高的硬度和耐磨性,最适合于制 制职业温度正在750℃以下的鼓动机排气阀, 故又称排气阀钢。 ?热经管:淬火造成马氏体+高温回火状 态下应用 23 第六章 耐热钢和高温合金 §6.3 α-Fe基热强钢 马 氏 体 热 强 钢 钢 种 与 应 用 24 §5 特地职能钢 二、§耐热6.钢4 (γ常-F用e耐基热热钢强_奥钢氏体) 正在奥氏体不锈钢的根源上加:W、Mo、V、Ti、大发快三彩票Nb、 Al等,深化奥氏体并能造成巩固的特地碳化物或金属间 化合物。具有比珠光体热强钢和马氏体热强钢更高的热 强性和抗氧化性,其余又有高的塑性、韧性及优秀可焊 性、冷塑性成形性。 常用1Cr18Ni12Ti、4Cr14Ni14W2Mo等,用于职业高 达800℃的各式紧固件与汽轮机叶片、鼓动机气阀,使 用形态为固溶经管形态或时效经管形态。 25 §6.4 γ -Fe基热强钢 奥氏体热强钢: 一、固溶深化型 二、碳化物重淀深化型 三、金属间化合物深化型 把握:化学因素、招牌、 热经管工艺、机器职能、运用 第六章 耐热钢和高温合金 过热器管排 过热器集箱 26 第六章 耐热钢和高温合金 §6.3 α-Fe基热强钢 27 第六章 耐热钢和高温合金 28 第六章 耐热钢和高温合金 29 §5 特地职能钢 二、耐热钢(常用耐热钢_高温合金) 航空、航天工业的喷气式鼓动机正在800℃以上的高温 下永远秉承必定的载荷职业,耐热钢已不行餍足抗氧化 性更加是热强性央求,此时便应采用高温合金,它网罗 铁基、镍基、钴基。 1.铁基高温合金 职业温度800~900℃的零件,应用 形态为固溶或固溶+时效。常用招牌如GH1131,Cr20%、 Ni28%、W5%、Mo4%摆布。 2.镍基高温合金 基础职能仿佛于铁基高温合金,但 热强性和构制巩固性稍优;但价钱腾贵。如GH3030, Cr20%、微量的Ti、Al等元素。1000℃摆布 30 三、耐磨钢 耐磨钢: 用于创制高耐磨性零件的特 颚 殊钢种; 式 破 广义上,高碳用具钢、一部 碎 机 分机闭钢及合金铸钢均可用 于创制耐磨零件; 最苛重的是:高锰耐磨钢。 §5 特地职能钢 开采机 31 三、耐磨钢 §5 特地职能钢 铁道道岔 挖 球磨机衬板 掘 机 铲 齿 履带 32 三、耐磨钢 §5 特地职能钢 球磨机 用 于:大型水泥厂,耐火原料厂,冶炼厂,把颗 粒研磨成粉状,以利于提取里边所需的矿物质。 33 三、耐磨钢(高锰钢) §5 特地职能钢 化学因素:高碳(0.9%~1.5%)、高锰(11%~14%)。 ZGMn13。 铸态构制:粗大A+Fe3C网,脆性大,不直策应用。 固溶经管:(1060~1100℃水冷)后可获得单相A, 此时韧性很高(故又称“水韧经管”)。 加工硬化:(A→M)造成硬(>500HBW)而耐磨的皮相 层(10~20mm),心部为高韧性的A。 重要用处:坦克、含糊机、开采机的履带板、粉碎 机衬板、铁道道岔等。 34 课后功课: 功课 P12 (Ch6) 第1题、第5题 P13 (Ch6) 第10题、第14题、第19题 35 课内功课: 课内功课: 功课 1、对照高速钢和硬质合金的优误差。 2、指出下列特地职能钢的种别和用处: ① 3Cr13 ② 0Cr18Ni9 ③ ZGMn13 ④ 12CrMoV 36 习题 1、硫正在钢中的存正在体式,阐述它正在钢中的大概效率。 2、为自行车零件采用其适合原料: ①链条;②座位弹簧;③大梁;④链条罩。 3 、 某 厂 原 用 4 5 MnSiV 生 产 高 强 韧 性 钢 筋 , 现 有 1 5 、 25MnSi、65Mn、9SiCr钢,试问这四种钢中有无可代庖 上述45MnSiV钢筋的原料?若有应何如举行热经管?其 代用的外面根据是什么? 4 、 试 比 较 T9、9SiCr、W6Mo5Cr4V2 作 为 切 削 刀 具 材 料的热经管、力学职能特质及实用边界,并由此得出一 般性结论。 37 常识自身没有力气 唯有化为举措才有力气 38 理解不等于获得 ?人生最大的题目是: ?理解的太众,而做的太少; ?理解不等于悟到; ?悟到不等于做到; ?做到不等于获得; 39 END