耐(nai)熱(re)鋼(Heat-resisting Steels)是指在高溫條(tiao)件(jian)下,具有抗氧化(hua)性和(he)足夠的(de)高溫強度以及良好的(de)耐(nai)熱(re)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(nai)熱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)(wen)環境中,即使在低(di)于(yu)材料屈(qu)服強度(du)的(de)應力作用下(xia)(xia)長時間工(gong)作,也要(yao)發生變形、斷裂而導致零件報(bao)廢。所(suo)以對(dui)高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)使用的(de)耐熱鋼的(de)使用性能最基本的(de)要(yao)求有(you)兩條。一條是要(yao)有(you)足夠的(de)高(gao)溫(wen)(wen)強度(du)、高(gao)溫(wen)(wen)疲(pi)勞強度(du)以及(ji)與之相適應的(de)塑性;另(ling)一條是要(yao)有(you)足夠的(de)高(gao)溫(wen)(wen)化(hua)學穩(wen)定性。此外(wai),還應具有(you)良好的(de)工(gong)藝性能(如鑄造、熱加(jia)工(gong)、焊接、沖壓等性能)以及(ji)物理性能,等等。
耐熱鋼和不銹耐酸(suan)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,耐熱(re)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)指在高(gao)(gao)溫(wen)下具(ju)(ju)有(you)較高(gao)(gao)的強(qiang)(qiang)度(du)和良好的化(hua)(hua)學穩定性的合金鋼(gang)(gang)(gang)。所以耐熱(re)鋼(gang)(gang)(gang)按其性能可分(fen)為熱(re)強(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)和抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)鋼(gang)(gang)(gang)(或(huo)稱(cheng)高(gao)(gao)溫(wen)不起皮鋼(gang)(gang)(gang))兩類。熱(re)強(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)指在高(gao)(gao)溫(wen)下具(ju)(ju)有(you)良好的抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)性能并具(ju)(ju)有(you)較高(gao)(gao)的高(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)(qiang)度(du)的鋼(gang)(gang)(gang)。抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)鋼(gang)(gang)(gang)一般(ban)要求(qiu)有(you)較好的化(hua)(hua)學穩定性,但(dan)所承受(shou)的載荷相(xiang)對較低。而熱(re)強(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)則要求(qiu)具(ju)(ju)有(you)較高(gao)(gao)的高(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)(qiang)度(du)和相(xiang)應的抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)性。
耐(nai)熱鋼(gang)常用于(yu)制造鍋(guo)爐(lu)、汽(qi)輪機(ji)、動力機(ji)械、工業爐(lu)和(he)航空、石油化工等(deng)工業部門中在高(gao)溫(wen)下工作的零部件。這些(xie)部件除要(yao)求高(gao)溫(wen)強(qiang)度(du)和(he)抗高(gao)溫(wen)氧化腐蝕(shi)外,根據用途不同還要(yao)求有(you)足(zu)夠(gou)的韌性、良好(hao)的可(ke)加工性和(he)焊接性以及(ji)一定(ding)(ding)的組(zu)織穩(wen)定(ding)(ding)性。
耐(nai)(nai)熱鋼按其正火組(zu)織可(ke)分為奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)耐(nai)(nai)熱鋼、馬氏(shi)體(ti)(ti)耐(nai)(nai)熱鋼、鐵素體(ti)(ti)耐(nai)(nai)熱鋼等。