耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉、航空、石化和其他工业部门的高温零部件。耐热钢铸造厂用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。不锈钢铸件用各种不锈钢材料生产的铸钢件总称,主要用于各种介质腐蚀条件下。早在1910年就已发现,钢中的含Cr量超过12%时,就有良好的抗腐蚀和抗氧化性能。典型的不锈钢除含Cr12%以上外,还含有一种或多种其他合金元素,如Ni、Mo、Cu、Nb、Ti和N2等。耐热钢铸件在高温下工作的钢材。耐热钢铸件的发展与电站、锅炉、燃气轮机、内燃机、航空发动机等各工业部门的技术进步密切相关。这些零件除了高温强度和高温氧化腐蚀性能外,还要求有足够的韧性,良好的可加工性和焊接性,以及根据不同的应用要求有一定的组织稳定性。
中国自1952年开始进行生产提高耐热钢。以后可以研制出我国一些企业新型的低合金热强钢,从而使珠光体热强钢的工作环境温度水平提高到600~620℃;此外,还发展出学生一些新的低铬镍抗氧化钢种。
耐热钢和不锈钢耐酸钢在使用范围内相互交叉。
铬、铝、硅等铁氧体元素,在高温下可促进金属表面产生稠密的氧化膜,防止持续氧化,是提高钢抗氧化性能及抗高温气体腐蚀的主要元素。然而,高铝和硅含量会严重恶化室温的可塑性和热塑性。铬能显著提高低合金钢的再结晶温度,含量为2%,具有****的强化效果。
镍和锰能形成并稳定奥氏体。镍可以提高奥氏体钢的高温强度和抗渗碳性能。锰虽然能取代镍形成奥氏体,但会破坏耐热钢的抗氧化性能。
钒、钛、铌是强碳化物形成元素,能形成细小分散的碳化物,提高钢的高温强度。钛、铌与碳的结合也可防止奥氏体钢在高温或焊接后出现焊缝锈蚀。
碳和氮可以扩大和稳定奥氏体,从而提高耐热钢的高温强度。当钢中铬和锰含量较高时,氮的溶解度可以显著提高,可以用氮合金化代替较贵的镍。
硼、稀土企业均为耐热钢中的微量元素。硼溶入固溶体中使晶体点阵信息发生严重畸变,晶界上的硼又能有效阻止中国元素通过扩散和晶界迁移,从而可以提高钢的高温工作强度;稀土元素能显著水平提高钢的抗氧化性,改善热塑性。