耐熱鋼(Heat-resisting Steels)是指在高(gao)溫條件下,具有抗(kang)氧化性和(he)足夠的高(gao)溫強度以及良(liang)好的耐熱性能的鋼。
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(nai)熱(re)鋼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。
鋼構件在高(gao)溫(wen)環境中,即使在低于材料屈服強度(du)的應(ying)力作(zuo)用(yong)(yong)下長(chang)時(shi)間(jian)工作(zuo),也要(yao)發生變形、斷裂(lie)而導(dao)致零件報廢。所以對高(gao)溫(wen)下使用(yong)(yong)的耐(nai)熱(re)鋼的使用(yong)(yong)性能最基(ji)本的要(yao)求有(you)兩條(tiao)(tiao)。一(yi)條(tiao)(tiao)是(shi)要(yao)有(you)足夠的高(gao)溫(wen)強度(du)、高(gao)溫(wen)疲勞強度(du)以及與之相適應(ying)的塑性;另一(yi)條(tiao)(tiao)是(shi)要(yao)有(you)足夠的高(gao)溫(wen)化學穩定性。此外,還應(ying)具有(you)良好的工藝性能(如鑄造、熱(re)加(jia)工、焊接、沖(chong)壓等(deng)性能)以及物理性能,等(deng)等(deng)。
耐熱鋼和不銹(xiu)耐酸鋼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。
如前所述,耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)是指在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下具有(you)(you)較(jiao)高(gao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度和良(liang)(liang)好的(de)(de)化(hua)學穩(wen)定性的(de)(de)合(he)金鋼(gang)。所以耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)按其性能(neng)可分為熱(re)(re)強(qiang)(qiang)(qiang)鋼(gang)和抗氧(yang)化(hua)鋼(gang)(或稱(cheng)高(gao)溫(wen)(wen)不起皮鋼(gang))兩(liang)類。熱(re)(re)強(qiang)(qiang)(qiang)鋼(gang)是指在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下具有(you)(you)良(liang)(liang)好的(de)(de)抗氧(yang)化(hua)性能(neng)并具有(you)(you)較(jiao)高(gao)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)度的(de)(de)鋼(gang)。抗氧(yang)化(hua)鋼(gang)一般要求(qiu)有(you)(you)較(jiao)好的(de)(de)化(hua)學穩(wen)定性,但所承受的(de)(de)載荷相對較(jiao)低。而熱(re)(re)強(qiang)(qiang)(qiang)鋼(gang)則要求(qiu)具有(you)(you)較(jiao)高(gao)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)度和相應的(de)(de)抗氧(yang)化(hua)性。
耐熱鋼常用(yong)于制造(zao)鍋(guo)爐、汽輪機、動力(li)機械(xie)、工業爐和(he)航空、石油化工等工業部門中在(zai)高溫(wen)(wen)下工作的零部件(jian)。這些部件(jian)除要求(qiu)高溫(wen)(wen)強度和(he)抗(kang)高溫(wen)(wen)氧化腐蝕(shi)外,根據用(yong)途不同(tong)還(huan)要求(qiu)有足(zu)夠的韌性(xing)、良好的可加工性(xing)和(he)焊接性(xing)以及一定(ding)的組織穩定(ding)性(xing)。
耐(nai)(nai)熱(re)鋼按其正火(huo)組(zu)織可分為奧氏體(ti)耐(nai)(nai)熱(re)鋼、馬氏體(ti)耐(nai)(nai)熱(re)鋼、鐵素體(ti)耐(nai)(nai)熱(re)鋼等。