耐熱鋼(Heat-resisting Steels)是指在高溫條件下,具(ju)有抗(kang)氧化性和(he)足(zu)夠的(de)高溫強度以及(ji)良好的(de)耐熱性能的(de)鋼。
隨著在高溫工作的石油化工、航空航天和動力機械的發展,耐熱鋼(gang)也獲得了迅速的發展。如火力發電用的蒸汽鍋爐、蒸汽渦輪或者燃氣渦輪,航空工業上的噴氣發動機以及一般工業生產上加熱爐的構件等,它們都在高溫環境下工作,并承受各種載荷,如拉伸、彎曲、扭轉、疲勞等,有的零件還承受沖擊載荷。除此之外,鋼構件在工作時還與高溫蒸汽、空氣或燃氣相接觸,表面要發生高溫氧化或燃氣腐蝕。在高溫環境中工作的鋼件與在室溫或低溫環境中工作的鋼件,兩者根本不同點在于溫度的作用,在高溫下鋼件中將發生原子的擴散過程,因而在使用過程中可能發生組織的轉變,而在室溫和低溫下工作的鋼構件很少有擴散現象發生。
鋼構件(jian)在(zai)高(gao)溫(wen)環境中,即(ji)使在(zai)低于材料屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)應力作(zuo)用(yong)下長時間工作(zuo),也要(yao)(yao)發(fa)生變(bian)形、斷裂而(er)導致零(ling)件(jian)報廢。所以對高(gao)溫(wen)下使用(yong)的(de)(de)(de)耐熱鋼的(de)(de)(de)使用(yong)性(xing)能(neng)最基本的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求有(you)(you)兩條。一條是(shi)(shi)要(yao)(yao)有(you)(you)足夠的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)強(qiang)(qiang)度(du)(du)、高(gao)溫(wen)疲(pi)勞強(qiang)(qiang)度(du)(du)以及與(yu)之(zhi)相適(shi)應的(de)(de)(de)塑性(xing);另一條是(shi)(shi)要(yao)(yao)有(you)(you)足夠的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)化學穩定性(xing)。此外,還應具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)(de)工藝性(xing)能(neng)(如(ru)鑄(zhu)造、熱加工、焊接(jie)、沖壓等性(xing)能(neng))以及物理性(xing)能(neng),等等。
耐熱鋼和不(bu)銹耐酸鋼(gang)在使用范圍內是互有交叉的,一些不銹鋼兼具耐熱鋼特性,也就是既可作為不銹耐酸鋼使用,也可作為耐熱鋼使用。
如前(qian)所(suo)述,耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)是指在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)具(ju)有(you)(you)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度和良好(hao)的(de)(de)(de)化(hua)學穩定性(xing)的(de)(de)(de)合金鋼(gang)(gang)。所(suo)以耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)按其(qi)性(xing)能(neng)可分(fen)為熱(re)(re)強(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)和抗(kang)氧化(hua)鋼(gang)(gang)(或稱高(gao)(gao)溫(wen)不起皮(pi)鋼(gang)(gang))兩類。熱(re)(re)強(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)是指在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)具(ju)有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)(de)抗(kang)氧化(hua)性(xing)能(neng)并具(ju)有(you)(you)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)(qiang)度的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)。抗(kang)氧化(hua)鋼(gang)(gang)一般要求有(you)(you)較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)化(hua)學穩定性(xing),但所(suo)承(cheng)受的(de)(de)(de)載荷相對較(jiao)低。而熱(re)(re)強(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)則要求具(ju)有(you)(you)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)(qiang)度和相應的(de)(de)(de)抗(kang)氧化(hua)性(xing)。
耐熱(re)鋼常用于制造鍋(guo)爐(lu)、汽輪機(ji)(ji)、動力(li)機(ji)(ji)械(xie)、工(gong)業(ye)爐(lu)和(he)航(hang)空、石油化工(gong)等(deng)工(gong)業(ye)部(bu)門中(zhong)在(zai)高(gao)溫(wen)下工(gong)作的(de)零部(bu)件。這些(xie)部(bu)件除要(yao)求高(gao)溫(wen)強度和(he)抗高(gao)溫(wen)氧(yang)化腐蝕外,根據(ju)用途不同還要(yao)求有(you)足夠的(de)韌性、良好的(de)可加工(gong)性和(he)焊接(jie)性以(yi)及一定的(de)組(zu)織穩定性。
耐熱(re)鋼(gang)按其正火組織可(ke)分(fen)為奧氏體(ti)耐熱(re)鋼(gang)、馬氏體(ti)耐熱(re)鋼(gang)、鐵素體(ti)耐熱(re)鋼(gang)等。