Fundições de aço resistente ao calor são peças fundidas em liga de aço resistente ao calor como matéria-prima. Sob condições de alta temperatura, o aço com resistência à oxidação, resistência suficiente a altas temperaturas e boa resistência ao calor é chamado de aço resistente ao calor. O aço resistente ao calor pode ser dividido em dois tipos: aço resistente à oxidação e aço resistente ao calor de acordo com suas propriedades. O aço antioxidante também é conhecido como aço sem revestimento. Aço de resistência a quente refere-se ao aço que possui boa resistência à oxidação em altas temperaturas e alta resistência a altas temperaturas. No caso da mesma composição química, o estado fundido apresenta maior resistência térmica do que o estado laminado. As peças fundidas de aço resistente ao calor ocupam uma grande proporção no campo do aço resistente ao calor.
Alguns aços de alta liga resistentes ao calor são difíceis de processar e deformar. A produção de peças fundidas não é apenas mais econômica do que produtos laminados, mas também as peças fundidas têm maior resistência. Portanto, o aço fundido resistente ao calor ocupa uma proporção considerável do aço resistente ao calor. Além da fundição em areia, técnicas de fundição de precisão também podem ser utilizadas para obter produtos com superfícies lisas e dimensões precisas. A fundição centrífuga é frequentemente usada para tubos de fornos de alta temperatura para o craqueamento de amônia sintética e etileno
De acordo com a estrutura metalográfica no estado normalizado, o aço fundido resistente ao calor pode ser dividido em quatro categorias: aço resistente ao calor perlita, aço resistente ao calor martensítico, aço resistente ao calor ferrítico e aço resistente ao calor austenítico.
1. Aço fundido perlítico resistente ao calor
Os elementos de liga do aço fundido resistente ao calor perlita são principalmente cromo e molibdênio, e a quantidade total geralmente não excede 5%. Além da perlita e da ferrita, sua estrutura também contém bainita. Este tipo de aço tem boa resistência a altas temperaturas e desempenho de processo em 500-600 ℃. Eles são amplamente utilizados para fabricar peças resistentes ao calor abaixo de 600 ℃, como tubos de aço para caldeiras, impulsores de turbinas a vapor, rotores, fixadores, vasos de alta pressão, tubulações, etc. As classes típicas são: 16Mo, 15CrMo, 12Cr1MoV, 12Cr2MoWVTiB, 10Cr2Mo1 , 25Cr2Mo1V, 20Cr3MoWV, etc.
O tratamento térmico de peças fundidas de aço resistente ao calor perlita é principalmente normalizado ou temperado e revenido para obter uma estrutura estável, boas propriedades mecânicas abrangentes e resistência necessária sob condições de alta temperatura.
2. Aço fundido martensítico resistente ao calor
O teor de cromo do aço fundido martensítico resistente ao calor é geralmente de 7 a 13%. Possui maior resistência a altas temperaturas, resistência à oxidação e resistência à corrosão por vapor de água abaixo de 650 ℃, mas sua soldabilidade é baixa. 1Cr13, 2Cr13 contendo cerca de 12% de cromo e tipos de aço desenvolvidos nesta base, como 1Cr11MoV, 1Cr12WMoV, 2Cr12WMoNbVB e outras ligas são geralmente usados para fazer lâminas, discos, eixos, fixadores de turbinas a vapor, etc. etc. usado no fabricação de válvulas de escape para motores de combustão interna também são aços martensíticos resistentes ao calor.
O processo comum de tratamento térmico para peças fundidas de aço martensítico resistente ao calor é normalização + revenido.
3. Aço fundido ferrítico resistente ao calor
O aço fundido resistente ao calor ferrítico contém mais cromo, alumínio, silício e outros elementos, formando uma estrutura de ferrita monofásica, que tem boa resistência à oxidação e resistência à corrosão por gás em alta temperatura, mas sua resistência a altas temperaturas é baixa, à temperatura ambiente A fragilidade é maior e a soldabilidade é fraca. Como 1Cr13SiAl, 1Cr25Si2, etc. O aço fundido ferrítico resistente ao calor é geralmente usado para fazer peças que suportam baixa carga e requerem resistência à oxidação em alta temperatura.
O tratamento térmico de peças fundidas de aço ferrítico resistente ao calor geralmente adota recozimento para aliviar o estresse e, em seguida, resfriamento rápido (para passar rapidamente pela zona frágil de 400-500 ℃).
4. Aço fundido austenítico resistente ao calor
O aço fundido austenítico resistente ao calor contém mais elementos formadores de austenita, como níquel, manganês, nitrogênio, etc., em temperaturas acima de 600 ° C, possui boa resistência a altas temperaturas e estabilidade estrutural, além de bom desempenho de soldagem. Geralmente usado como material resistente ao calor que funciona acima de 600°C. As classes típicas são 1Cr18Ni9Ti (321), 1Cr23Ni13 (309), 0Cr25Ni20 (310S), 1Cr25Ni20Si2 (314), 2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4Cr14Ni14W2Mo, etc.
O aço antioxidante austenítico pode ser tratado com tratamento térmico em solução de alta temperatura para obter boa deformação a frio. O aço austenítico de resistência a quente é primeiro tratado com tratamento de solução de alta temperatura e, em seguida, o tratamento de envelhecimento é realizado a 60-100°C acima da temperatura de uso para estabilizar a estrutura e precipitar a segunda fase para fortalecer a matriz.
Usos de peças fundidas de aço resistentes ao calor
O aço resistente ao calor é frequentemente usado para fabricar peças e componentes que funcionam em altas temperaturas em setores industriais, como caldeiras, turbinas a vapor, máquinas elétricas, fornos industriais e indústrias de aviação e petroquímica. Além da resistência a altas temperaturas e à oxidação e resistência à corrosão em altas temperaturas, essas peças também exigem tenacidade suficiente, boa trabalhabilidade e soldabilidade e um certo grau de estabilidade estrutural de acordo com os diferentes usos.
Alguns tipos de ligas de aço resistentes ao calor e suas aplicações | |
| Classe de aço | Temperatura viável e aplicações |
| 00Cr12 | Temperatura anti-oxidação 600 ~ 700 ℃, usada como alta temperatura, corpo de válvula de alta pressão, queimador |
| 0Cr13Al | Faixa de temperatura aplicável 700 ~ 800 ℃, lâmina do compressor de turbina a gás |
| 1Cr17 | Antioxidação em temperaturas abaixo de 900°C, usada como peças de alta temperatura e bicos para fornos |
| 1Cr12 | Resistência à oxidação e resistência a altas temperaturas na faixa de temperatura de 600 ~ 700 ℃ e usado para peças de alta temperatura de pás de turbinas a vapor, bicos e válvulas de queimador de caldeira. |
| 1Cr13 | A temperatura de resistência à oxidação é de 700 ~ 800 ℃ e seu uso é igual ao do aço 1Cr12 |
| 0Cr18Ni9,1Cr18Ni9Ti | Temperatura anti-oxidação abaixo de 870 ℃, pode ser usada como tubo de superfície de aquecimento de caldeira, peças de forno de aquecimento, trocador de calor, mufla, conversor, bico |
| 0Cr18Ni10Ti, 0Cr18Ni11Nb | É resistente à corrosão e oxidação em alta temperatura na faixa de temperatura de 400 ~ 900 ℃ e pode ser usado para acessórios de tubos cuja temperatura de trabalho está abaixo de 850 ℃ |
| 0Cr23Ni13 | Temperatura anti-oxidação de até 980 ℃, usada para tubo de fogo de queimador, lâmina de turbina a vapor, corpo de forno de aquecimento, dispositivo de conversão de metano, dispositivo de separação de alta temperatura |
| 0Cr25Ni20 | Temperatura anti-oxidação de até 1035 ℃, usada para aquecimento de peças de fornos; peças do sistema de transmissão de gás com temperatura de trabalho abaixo de 950 ℃ |
| 0Cr17Ni12Mo2, 0Cr19Ni13Mo2 | A temperatura anti-oxidação não é inferior a 870 ℃, a temperatura de trabalho é 600 ~ 750 ℃, os tubos do trocador de calor e acessórios de forno para indústria química e refino de petróleo. |
| 0Cr17Ni7Al | Peças de suporte de carga de alta temperatura com temperatura de trabalho abaixo de 550 ℃ |
Horário da postagem: 10 de setembro de 2021