Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Стали и сплавы с никелем необходимо применять только в тех случаях, когда требуется повышенная жаропрочность и пластичность. Разработаны жаростойкие хромомарганцевые стали, легированные алюминием [171, которые можно использовать как жаростойкие до 900 — 950 С; они имеют высокие механические свойства и хорошую технологичность. В сплавах системы о Ре — %-Сг, предназначенных для работы до 1050 С, марганец может лишь частично заменить никель (до 1О %).
Следует выделить сплав ХН45Ю, который обладает лучшими свойствами, чем сплавы на основе никеля. Это единственный сплав, который работает при 1350 С (до 100 ч), Стали ХН35ЮС, ! ОХ18Н18Ю, 10Х10Н20ЮС содержат еще меньшее количество никеля, но их можно эксплуатировать до 1200 С (первую) и 1100 С (две последние). Сплавы системы Ре — % — Со — Сг являются высокожаростойкими, но легирование кобальтом (до 40 %) связано в основном с необходимостью повышения жаропрочности !251. Никель обладает более высокой жаростойкостью в окислительных средах, чем железо, так как его единственный оксид %О менее дефектный, чем оксид РеО.
Высокая жаростойкость нихромов (сплав никеля с хромом) объясняется прежде всего образованием шпинели %0 Сг~Оз. Жаростойкие сплавы на никелевой основе имеют в основном структуру твердых растворов, мало упрочняются термической обработкой и обладают невысокой прочностью и жаропрочностью, но хорошей технологичностью. Нихромы имеют высокое удельное электрическое сопротивление, поэтому их используют в качестве материала для нагревателей электропечей, а также для изготовления камер сгорания, газопроводов и деталей газотурбинных установок.
Никелевый сплав, содержащий 20 % Сг — основа большинства жаростойких никелевых сплавов, в которых содержание углерода ограничено 0,1 % (мас.). Марганец уменьшает жаростойкость этих сплавов. Кремний с этой целью также не используют, так как он снижает технологичность сплава. Для создания высокожаростойких никелевых сплавов используют алюминий. Лучший жаростойкий никелевый сплав — Х20Н80ЮЗ. Жаростойкие сплавы на основе никеля в окислительных средах (парах воды, кислороде, синтетическом аммиаке) более стойки, чем сплавы на основе железа. Однако в серосодержащих средах никель нестоек к газовой коррозии.
Присутствие серы снижает температуру применения никелевых сплавов в окнслнтельных средах до 550 С, а в восстановительных — до 260 С. 395 Виды полуфабрикатов из жаростойких сталей и сплавов„применяемых в злектропечестроении, и стандарты на поставляемую продукцию приведены в табл. 6.22. Таблица 6.22. Стандарты и технические условии ив полуфабрикаты из сталей и сплавов, иримеивемых в злектреиечестрееиии 1441 Трубы Ленте ГОСТ 9941-81, ГОСТ 9940-81 ГОСТ 55Я-75, ГОСТ4986-79 гост 7350-77 12Х13 тОСт ИМ-70, ГОСТ 18143-72 ГОСТ 5949-75 гост 9941-81, ГОСТ 9940-81 ГОСТ 5582-75, гост 7350-77 ГОСТ 5949-75 ГОСТ 9941-81, ГОСТ 9940-81 ГОСТ 55Ю-75, ГОСТ 7350-77 ГОСТ 2246-70, ГОСТ 18143-72 12Х1ВН1ОТ 2ОХ23Н13 гост 9941-81, гост 9940 — 81 2032ОН14С2 ГОСТ 5582-75, гост 7350-77 гост 9940-81 ГОСТ 4986-7 9 гОХ23Н18 ГОСТ 5949-75 ГОСТ 6582-75 ГОСТ 5949-75 ТУ 14-123-41-73, ТУ И-123-40-73 ТУ 15-3-59-П ТУ 14-1-941-74 ТУ14-131-65-72 тУ 14-1-1386-75, ТУ 14-1-493-75 1 ОСТ12766.4-77 П р и м е ч в и и е.
Тоиколистовую сталь по ГОСТ 5682-75 (горячеквтвиую толщиной 1,5-3,9 мм, холодиоквтвиую толщиной 0,7-3,9 мм) поставляют в термически обработанном и выпрямленном виде; термообрвбстку толстолистовой стали по ГОСТ 7350-77 (горячаатвиой толщиной 4-50 мм„ холодиоквтвной толщиной 4-5 мм) и сортового проката но ГОСТ 5949-75 (дивметром или толщиной до 200 мм) оговаривают в заказе. Ниже представлены стандарты на полуфабрикаты, из которых можно изготовлять нагреватели печей сопротивления: Пр д д в е ром0,1-7,5 Лента холодиоквтвивя сечением (0,1 ... 3,2)~(6...250) мм, длиной 10-40 м....................... ГОСТ 12766.2-77 О бр йд р 8 10 Прокат сортовой горячекатаный диаметром 6-12 мм в мотках, 13-30 мм в прупах....... Лента плющеиивя сечением (0,1 ... 1,0)х(0,5...
5,0) мм ГОСТ 12766.3-77 ГОСТ 12766,4-77 ГОСТ 12766.5-77 В приведенных выше стандартах на сортамент жаростойких сталей определена их номенклатура (из числа указанных в ГОСТ 5632 — 72 и ГОСТ 10994-74) и установлены требования по сортаменту, качеству поверхности, макроструктуре, режимам термической обработки н механическим свойствам в состоянии поставки.
В литом состоянии жаростойкие стали выпускают по ГОСТ 2 176 — 77, Жаростойкие сплавы на основе железа и ннкелл не претерпевают фазовых превращений, н поэтому их термическая обработка состоит в высокотемпературном нагреве длл выращивания зерна или спитыми напрлжений. Механические свойства термически обработанных полуфабрикатов из жаростойких сталей приведены в табл. 6.23, 6.24. Таблича 6.23. Мехаинческне свействв сертевей жарестейкей стали, термеебрябетвнней в соответствии с рекеменлациимн ГОСТ 5949-75, не менее Фа Ф Ф а, Марка стали 35 20Х23Н13 35 50 Ю $ 20 20 15 20 35 25 40 60 60 50 соиани 20 20 20 40 35 ю 50 45 45 50 55 Примечание.
Стали 40Х!ОС2М и ЗОХ!ЗН7С2 имеют КСУ - 0,2 МДж/м, а 12Х13 и ОВХ20Н14С2 соответственно 0,9 и 1,0 МДжlм . Таблица 6.24. Механические свейства термеебрябетанней листовой жарестейкей стали, ГОСТ 7350-77, не менее Марка стали МПа Толстолистоеая сталь !'ГОСТ 7350-11) Тоиколистоеал сталь !.ГОСТ 5582-75) ! 2Х13 12Х! 7 ОВХ17Т ОВХ! ВТ! 15Х25Т 15Х28 20Х20Н14С2 21 20 20 30 17 17 40 12Х13 ! 2Х17 15Х25Т 343 2! 18 14 2ОХ23Н!3 12Х18Н9 529 2!6 38 12Х! ВН9Т 04Х18НЮ ОВХ18Н1ОТ 529 490 5!О 216 176 206 38 45 43 12Х 1ВН! 2Т 2ОХ23Н13 12Х25Н!6Г7АР 735 392 50 397 40Х10С2М ЗОХ13Н7С2 15Х6СЮ ! 2Х13 ЮХ13СЮ ! 2Х17 ОВХ!7Т 15Х13СЮ 15Х25Т 15Х28 ОВХ2ОН14С2 20Х20Н14С2 20Х23Н13 12Х18Н9 ОВХ13Н10 ОВХ!ВН1ОТ 12Х !3Н!ОТ 20Х23Н18 20Х25Н20С2 12Х25Н16Г7АР 93! ! !76 441 553 490 392 По 490 441 44! 539 588 392 490 461 461 529 529 588 539 539 510 510 629 5Ю 490 5 980 441 735 784 245 412 343 245 согла 294 294 294 245 294 35 35 45 40 40 35 35 35 09Х14Н16Б 12Х18Н9 12Х18Н9Т ОВХ13Н10 ОВХ !ВН1ОТ 12Х18Н10Т 12Х18Н12Т 36Х18Н25С2 1ОХ23Н18 20Х23Н18 2ОХ25Н2ОС2 12Х25Н16Г7АР 490 490 539 470 490 510 539 637 490 490 55$ 6$6 196 !96 196 196 196 196 !96 343 196 196 294 323 35 45 40 40 40 40 40 25 35 35 35 40 50 55 55 55 55 55 55 40 50 50 50 45 Механические свойства нагартованной (числитель) и термообработанной (знаменатель) жаростойких сталей приведены ниже: 12Х13 08Х18Н!О, 12Х18Н9, 12Х18Н9Т 12Х18Н10Т 1,0 — 6,0 0,2 — 1,0 1,0 — 6,0 Н,мм о„МПа 500 — 750 550- 900 16/- Примечание, Термическую обработку проводили в соответствии с рекомендациями ГОСТ 18143-72.
Механические и жаропрочные свойства широко применяемых в элекзропечестрое- нии жаростойких сталей и сплавов при различных температурах даны в табл. 6.25. Таблыца 6.25. Механические и жареирочиые свойства жаростейиик сталей и сплавов, нримеииемык в элеитроиечестрееиии !441 онаю о~лоав кси, МДж1м 12Х13 47,0 8,8 450 15Х25Т 30 45 5,0 1,7 061 20Х23Н13 363 38,5 59,9 2,! 1,7 0,42 6,8 1,8 20Х20Н14С2 Закалка 1150 С,воз- 0,35 2ОХ23Н!8 1,5 0,4 29-35 19-24 гохгзн!8 20 800 610 190 47 34 1,4-1,9 1,8 Закалка 1030- 1050 С, масло+ отпуск 700 С !2Х18Н10Т Закалка! 050- 1100 С,воз- дух Зкалка 730- 770 С, вода ивн вОЗдух Закалка 1150 С, воз- дух Закалка 1180 С, вода+ + старение 800 С 20 400 500 600 700 20 800 1000 20 800 1000 20 800 900 1000 710-750 585 530-560 340-460 560 420 400 350 270 640 230 110 580-605 470-5 00 450-480 320-420 230 150 140 120 120 114-22 13-15 15-18 20-27 46 26 30 28 20 53 41 58 66- 68 64-67 69,5 79-85 бб 61 60 51 40 73 42 58 1,4- 1,7 1,8-2,3 1,9-2,5 1,9-2,7 2,2 2,9 2,0 2,0 2,6 150 47 12 1ЗО-!60 54-70 15 100,0 !6,0 5,5 Оконналпе вобл, б.25 Сплавы для нагревателей составляют особую группу.
Они отличаются сочетанием жаростойкости (табл, 6.26) и высокого омического сопротивления. Таблица 6.2б. Предельные рабечие температуры Фв и марки енлввев, рекомендуемые к применению в различных средах !ЗЦ "рв С Среда Марка сплава Марка сплава 1000 1 100 Х! 5Ю5 ХН20ЮС Х32Ю5Т Х15Н60-Н Х23Ю5, 1 125 1200 Х15Н60-Н Х20Н80-Н 1 100 1200 Х2ОНЗО-Н, ХН70Ю, Х23Ю5 Х23Ю5Т 1 100 1200 1200 1400 1 !50 Водородная Вакуум (0,1...0,0! Па) 1 350 Пары воды Х2ОНЗО-Н Х23Ю5Т, Х27Ю5Т Х20НЗО-Н Аргон технической чистоты Пары хлора и броме 1200 1ЗОО ЗОО Углерод- н се- росодержмпая Значения предельной рабочей температуры относятся толью к нагревателям толстого сечения. Срок службы нагревателей резко спивается с уменьшением сечения проволоки или ленты.
399 ХН60Ю, ХН6ОЮЗ ОХ24Ю5Т-ВИ Х27Ю5Т Х23Ю5Т Х20Н80-Н Х23Ю5Т, Х27Ю5Т Х23Ю5, Х2ЗЮ5Т, Х27Ю5Т 1 300 1 350 1400 1100 1 300 Азотищержащая: !'1г Н1~1з (днссопинро ванный) ХН70Ю, ХН60ЮЗ Х23Ю5Т, Х27Ю5Т ХН70Ю, ХН60ЮЗ, Х15Н60ЮЗА Х23Ю5, Х23Ю5Т, Х27Ю5Т, ОХ24Ю5Т-ВИ Максимальные рабочие температуры нагревательных элементов даны в табл. 6 27, а ме- ханические свойства проволоки из жаростойких сплавов, применяемых для нагревате- лей, — в табл. 6.28. Тпблица 6.27.
Максимальные рабечке температуры нагревательных злемеитев, рабетаещвх ва везлухе Марка сплава (ГОСТ ) 0994-741 0,2 0,4 1,0 3,0 6,0 Х13Ю4 Х15Ю5 Х2ЗЮ5 Х23Ю5Т Х27Ю5Т Х15Н60-Н Х2ОН80-Н ХН70Ю (ГОСТ 5632-72) 700 750 950 950 950 900 950 950 1000 1200 1400 1350 1125 1200 1200 800 850 1025 1075 1075 950 1000 850 900 1100 1225 1200 1000 1100 1100 900 950 1150 1350 1300 1075 1150 1175 950 Таблица б.28. Механические евейства термеебрабетаквей превелекк кз жврестейквх склввев В соответствии с ГОСТ 12766.1-77.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
