Thép hợp kim có độ bền cao và độ ổn định hóa học tốt ở nhiệt độ cao. Nó bao gồm hai loại thép chống oxy hóa (hoặc thép chịu nhiệt không bị ăn mòn bề mặt) và thép chịu nhiệt nóng. Thép chống oxy hóa thường yêu cầu độ ổn định hóa học tốt hơn, nhưng chịu tải thấp hơn. Thép chịu nhiệt nóng yêu cầu độ bền cao hơn ở nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa tương ứng. Thép chịu nhiệt thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận và linh kiện hoạt động ở nhiệt độ cao trong các ngành công nghiệp như nồi hơi, tua bin hơi nước, máy móc năng lượng, lò công nghiệp, hàng không và công nghiệp hóa dầu. Ngoài độ bền ở nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa, ăn mòn ở nhiệt độ cao, các bộ phận này còn yêu cầu độ dẻo dai đủ, khả năng gia công và hàn tốt, và một mức độ ổn định cấu trúc nhất định tùy theo mục đích sử dụng khác nhau. Ngoài ra, một số loại thép chống oxy hóa crôm-niken mới đã được phát triển.
Thép chịu nhiệt có thể được chia thành hai loại: thép chống oxy hóa và thép chịu nhiệt nóng theo tính chất của nó. Thép chống oxy hóa còn được gọi là thép không bị ăn mòn bề mặt. Thép chịu nhiệt nóng đề cập đến loại thép có khả năng chống oxy hóa tốt và độ bền cao ở nhiệt độ cao.
Thép chịu nhiệt có thể được chia thành thép chịu nhiệt Austenit, thép chịu nhiệt Martensit, thép chịu nhiệt Ferrit và thép chịu nhiệt Pearlit theo cấu trúc chuẩn hóa của nó.
Thép chịu nhiệt thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận và linh kiện hoạt động ở nhiệt độ cao trong các ngành công nghiệp như nồi hơi, tua bin hơi nước, máy móc năng lượng, lò công nghiệp, hàng không và công nghiệp hóa dầu. Ngoài độ bền ở nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa, ăn mòn ở nhiệt độ cao, các bộ phận này còn yêu cầu độ dẻo dai đủ, khả năng gia công và hàn tốt, và một mức độ ổn định cấu trúc nhất định tùy theo mục đích sử dụng khác nhau. Trung Quốc đã sản xuất thép chịu nhiệt từ năm 1952. Trong tương lai, một số loại thép chịu nhiệt nóng hợp kim thấp mới đã được phát triển, do đó nhiệt độ làm việc của thép chịu nhiệt nóng Pearlit đã tăng lên 600~620°C; ngoài ra, một số loại thép chống oxy hóa crôm-niken thấp mới cũng đã được phát triển.
Thép chịu nhiệt và thép không gỉ chống axit có phạm vi sử dụng giao thoa nhau. Một số loại thép không gỉ có đặc tính của thép chịu nhiệt và có thể được sử dụng làm thép không gỉ chống axit hoặc thép chịu nhiệt.
CPhân loại:
Thép Pearlit cán
Các nguyên tố hợp kim chủ yếu là crôm và molypden, với tổng lượng thường không vượt quá 5%. Ngoài pearlit và ferrite, cấu trúc của nó còn có bainite. Loại thép này có độ bền cao ở nhiệt độ cao và hiệu suất gia công tốt ở 500~600°C, và giá tương đối thấp. Nó được sử dụng rộng rãi để chế tạo các bộ phận chịu nhiệt dưới 600°C. Ví dụ: ống thép nồi hơi, cánh quạt tua bin hơi nước, trục quay, bu lông, đai ốc và bình áp lực cao, đường ống, v.v. Các mác thép điển hình là: 16Mo, 15CrMo, 12Cr1MoV, 12Cr2MoWVTiB, 10Cr2Mo1, 25Cr2Mo1V, 20Cr3MoWV, v.v.
Thép Martensit cán
Hàm lượng crôm thường là 7~13%, và nó có độ bền cao ở nhiệt độ cao, khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn hơi nước tốt dưới 650°C, nhưng khả năng hàn kém. Các mác thép 1Cr13, 2Cr13 với khoảng 12% crôm, và các mác thép phát triển trên cơ sở này, như 1Cr11MoV, 1Cr12WMoV, 2Cr12WMoNbVB, v.v., thường được sử dụng để chế tạo cánh tua bin hơi nước, đĩa, trục, bu lông, đai ốc, v.v. Ngoài ra, 4Cr9Si2, 4Cr10Si2Mo, v.v. được sử dụng để chế tạo van xả cho động cơ đốt trong cũng là thép chịu nhiệt Martensit.
Thép Ferrit cán
Chứa nhiều nguyên tố crôm, nhôm, silic và các nguyên tố khác để tạo thành cấu trúc ferrite một pha. Nó có khả năng chống oxy hóa tốt và chống ăn mòn khí ở nhiệt độ cao, nhưng có độ bền thấp ở nhiệt độ cao, độ giòn cao ở nhiệt độ phòng và khả năng hàn kém. Ví dụ: 1Cr13SiAl, 1Cr25Si2, v.v. Nó thường được sử dụng để chế tạo các bộ phận chịu tải thấp và yêu cầu khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao.
Thép Austenit cán
Chứa nhiều nguyên tố tạo Austenit như niken, mangan, nitơ, v.v., khi nhiệt độ trên 600°C, nó có độ bền cao và độ ổn định cấu trúc tốt hơn, và hiệu suất hàn tốt. Nó thường được sử dụng làm vật liệu chịu nhiệt nóng hoạt động trên 600°C. Các mác thép điển hình bao gồm 1Cr18Ni9Ti(321), 1Cr23Ni13(309), 0Cr25Ni20 (310S), 1Cr25Ni20Si2(314), 2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4Cr14Ni14W2Mo và các loại khác.
Thép hợp kim có độ bền cao và độ ổn định hóa học tốt ở nhiệt độ cao. Nó bao gồm hai loại thép chống oxy hóa (hoặc thép chịu nhiệt không bị ăn mòn bề mặt) và thép chịu nhiệt nóng. Thép chống oxy hóa thường yêu cầu độ ổn định hóa học tốt hơn, nhưng chịu tải thấp hơn. Thép chịu nhiệt nóng yêu cầu độ bền cao hơn ở nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa tương ứng. Thép chịu nhiệt thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận và linh kiện hoạt động ở nhiệt độ cao trong các ngành công nghiệp như nồi hơi, tua bin hơi nước, máy móc năng lượng, lò công nghiệp, hàng không và công nghiệp hóa dầu. Ngoài độ bền ở nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa, ăn mòn ở nhiệt độ cao, các bộ phận này còn yêu cầu độ dẻo dai đủ, khả năng gia công và hàn tốt, và một mức độ ổn định cấu trúc nhất định tùy theo mục đích sử dụng khác nhau. Ngoài ra, một số loại thép chống oxy hóa crôm-niken mới đã được phát triển.
Thép chịu nhiệt có thể được chia thành hai loại: thép chống oxy hóa và thép chịu nhiệt nóng theo tính chất của nó. Thép chống oxy hóa còn được gọi là thép không bị ăn mòn bề mặt. Thép chịu nhiệt nóng đề cập đến loại thép có khả năng chống oxy hóa tốt và độ bền cao ở nhiệt độ cao.
Thép chịu nhiệt có thể được chia thành thép chịu nhiệt Austenit, thép chịu nhiệt Martensit, thép chịu nhiệt Ferrit và thép chịu nhiệt Pearlit theo cấu trúc chuẩn hóa của nó.
Thép chịu nhiệt thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận và linh kiện hoạt động ở nhiệt độ cao trong các ngành công nghiệp như nồi hơi, tua bin hơi nước, máy móc năng lượng, lò công nghiệp, hàng không và công nghiệp hóa dầu. Ngoài độ bền ở nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa, ăn mòn ở nhiệt độ cao, các bộ phận này còn yêu cầu độ dẻo dai đủ, khả năng gia công và hàn tốt, và một mức độ ổn định cấu trúc nhất định tùy theo mục đích sử dụng khác nhau. Trung Quốc đã sản xuất thép chịu nhiệt từ năm 1952. Trong tương lai, một số loại thép chịu nhiệt nóng hợp kim thấp mới đã được phát triển, do đó nhiệt độ làm việc của thép chịu nhiệt nóng Pearlit đã tăng lên 600~620°C; ngoài ra, một số loại thép chống oxy hóa crôm-niken thấp mới cũng đã được phát triển.
Thép chịu nhiệt và thép không gỉ chống axit có phạm vi sử dụng giao thoa nhau. Một số loại thép không gỉ có đặc tính của thép chịu nhiệt và có thể được sử dụng làm thép không gỉ chống axit hoặc thép chịu nhiệt.
CPhân loại:
Thép Pearlit cán
Các nguyên tố hợp kim chủ yếu là crôm và molypden, với tổng lượng thường không vượt quá 5%. Ngoài pearlit và ferrite, cấu trúc của nó còn có bainite. Loại thép này có độ bền cao ở nhiệt độ cao và hiệu suất gia công tốt ở 500~600°C, và giá tương đối thấp. Nó được sử dụng rộng rãi để chế tạo các bộ phận chịu nhiệt dưới 600°C. Ví dụ: ống thép nồi hơi, cánh quạt tua bin hơi nước, trục quay, bu lông, đai ốc và bình áp lực cao, đường ống, v.v. Các mác thép điển hình là: 16Mo, 15CrMo, 12Cr1MoV, 12Cr2MoWVTiB, 10Cr2Mo1, 25Cr2Mo1V, 20Cr3MoWV, v.v.
Thép Martensit cán
Hàm lượng crôm thường là 7~13%, và nó có độ bền cao ở nhiệt độ cao, khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn hơi nước tốt dưới 650°C, nhưng khả năng hàn kém. Các mác thép 1Cr13, 2Cr13 với khoảng 12% crôm, và các mác thép phát triển trên cơ sở này, như 1Cr11MoV, 1Cr12WMoV, 2Cr12WMoNbVB, v.v., thường được sử dụng để chế tạo cánh tua bin hơi nước, đĩa, trục, bu lông, đai ốc, v.v. Ngoài ra, 4Cr9Si2, 4Cr10Si2Mo, v.v. được sử dụng để chế tạo van xả cho động cơ đốt trong cũng là thép chịu nhiệt Martensit.
Thép Ferrit cán
Chứa nhiều nguyên tố crôm, nhôm, silic và các nguyên tố khác để tạo thành cấu trúc ferrite một pha. Nó có khả năng chống oxy hóa tốt và chống ăn mòn khí ở nhiệt độ cao, nhưng có độ bền thấp ở nhiệt độ cao, độ giòn cao ở nhiệt độ phòng và khả năng hàn kém. Ví dụ: 1Cr13SiAl, 1Cr25Si2, v.v. Nó thường được sử dụng để chế tạo các bộ phận chịu tải thấp và yêu cầu khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao.
Thép Austenit cán
Chứa nhiều nguyên tố tạo Austenit như niken, mangan, nitơ, v.v., khi nhiệt độ trên 600°C, nó có độ bền cao và độ ổn định cấu trúc tốt hơn, và hiệu suất hàn tốt. Nó thường được sử dụng làm vật liệu chịu nhiệt nóng hoạt động trên 600°C. Các mác thép điển hình bao gồm 1Cr18Ni9Ti(321), 1Cr23Ni13(309), 0Cr25Ni20 (310S), 1Cr25Ni20Si2(314), 2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4Cr14Ni14W2Mo và các loại khác.
