Las piezas fundidas de acero resistentes al calor son piezas fundidas a partir de acero aleado resistente al calor como materia prima. En condiciones de alta temperatura, el acero con resistencia a la oxidación, suficiente resistencia a altas temperaturas y buena resistencia al calor se denomina acero resistente al calor. El acero resistente al calor se puede dividir en dos tipos: acero resistente a la oxidación y acero resistente al calor según sus propiedades. El acero antioxidante también se conoce como acero sin revestimiento. El acero resistente al calor se refiere al acero que tiene buena resistencia a la oxidación a altas temperaturas y resistencia a altas temperaturas. En el caso de la misma composición química, el estado fundido tiene mayor resistencia térmica que el estado laminado. Las piezas fundidas de acero resistente al calor ocupan una gran proporción en el campo del acero resistente al calor.
Algunos aceros de alta aleación resistentes al calor son difíciles de procesar y deformar. La producción de piezas fundidas no sólo es más rentable que los productos laminados, sino que también las piezas fundidas tienen una mayor resistencia a la resistencia. Por tanto, el acero fundido resistente al calor ocupa una proporción considerable del acero resistente al calor. Además de la fundición en arena, también se pueden utilizar técnicas de fundición de precisión para obtener productos con superficies lisas y dimensiones precisas. La fundición centrífuga se utiliza a menudo en tubos de hornos de alta temperatura para el craqueo de amoníaco y etileno sintéticos.
Según la estructura metalográfica en estado normalizado, el acero fundido resistente al calor se puede dividir en cuatro categorías: acero perlita resistente al calor, acero martensítico resistente al calor, acero ferrítico resistente al calor y acero austenítico resistente al calor.
1. Acero fundido perlítico resistente al calor
Los elementos de aleación del acero fundido resistente al calor de perlita son principalmente cromo y molibdeno, y la cantidad total generalmente no supera el 5%. Además de perlita y ferrita, su estructura también presenta bainita. Este tipo de acero tiene buena resistencia a altas temperaturas y rendimiento de proceso a 500-600 ℃. Se utilizan ampliamente para fabricar piezas resistentes al calor por debajo de 600 ℃, como tuberías de acero para calderas, impulsores de turbinas de vapor, rotores, sujetadores, recipientes de alta presión, tuberías, etc. Los grados típicos son: 16Mo, 15CrMo, 12Cr1MoV, 12Cr2MoWVTiB, 10Cr2Mo1. , 25Cr2Mo1V, 20Cr3MoWV, etc.
El tratamiento térmico de las piezas fundidas de acero resistentes al calor de perlita se normaliza o templa y revende principalmente para obtener una estructura estable, buenas propiedades mecánicas integrales y la resistencia requerida en condiciones de alta temperatura.
2. Acero fundido martensítico resistente al calor
El contenido de cromo del acero fundido martensítico resistente al calor es generalmente del 7 al 13%. Tiene mayor resistencia a altas temperaturas, resistencia a la oxidación y resistencia a la corrosión por vapor de agua por debajo de 650 ℃, pero su soldabilidad es pobre. 1Cr13, 2Cr13 que contiene aproximadamente un 12% de cromo y grados de acero desarrollados sobre esta base, como 1Cr11MoV, 1Cr12WMoV, 2Cr12WMoNbVB y otras aleaciones, se utilizan generalmente para fabricar álabes, discos, ejes, sujetadores, etc. de turbinas de vapor. Además, 4Cr9Si2, 4Cr10Si2Mo, etc. utilizados en la fabricación de escapes. Las válvulas para motores de combustión interna también son aceros martensíticos resistentes al calor.
El proceso de tratamiento térmico común para piezas fundidas de acero martensítico resistente al calor es la normalización + templado.
3. Acero fundido ferrítico resistente al calor
El acero fundido ferrítico resistente al calor contiene más cromo, aluminio, silicio y otros elementos, formando una estructura de ferrita monofásica, que tiene buena resistencia a la oxidación y resistencia a la corrosión por gas a alta temperatura, pero su resistencia a altas temperaturas es baja, a temperatura ambiente La fragilidad es mayor y la soldabilidad es pobre. Como 1Cr13SiAl, 1Cr25Si2, etc. El acero fundido ferrítico resistente al calor se utiliza generalmente para fabricar piezas que soportan poca carga y requieren resistencia a la oxidación a alta temperatura.
El tratamiento térmico de piezas fundidas de acero ferrítico resistentes al calor generalmente adopta un recocido para aliviar la tensión y luego un enfriamiento rápido (para pasar rápidamente a través de la zona frágil de 400-500 ℃).
4. Acero fundido austenítico resistente al calor
El acero fundido austenítico resistente al calor contiene más elementos formadores de austenita, como níquel, manganeso, nitrógeno, etc., a temperaturas superiores a 600 °C, tiene buena resistencia a altas temperaturas y estabilidad estructural, y un buen rendimiento de soldadura. Generalmente se utiliza como material resistente al calor que funciona por encima de 600°C. Los grados típicos son 1Cr18Ni9Ti (321), 1Cr23Ni13 (309), 0Cr25Ni20 (310S), 1Cr25Ni20Si2 (314), 2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4Cr14Ni14W2Mo, etc.
El acero austenítico antioxidante se puede tratar con un tratamiento térmico de solución a alta temperatura para obtener una buena deformación en frío. El acero austenítico resistente al calor se trata primero con un tratamiento de solución a alta temperatura y luego se lleva a cabo un tratamiento de envejecimiento a 60-100 ℃ por encima de la temperatura de uso para estabilizar la estructura y precipitar la segunda fase para fortalecer la matriz.
Usos de piezas de fundición de acero resistentes al calor
El acero resistente al calor se utiliza a menudo para fabricar piezas y componentes que funcionan a altas temperaturas en sectores industriales como calderas, turbinas de vapor, maquinaria eléctrica, hornos industriales e industrias aeronáutica y petroquímica. Además de la resistencia a altas temperaturas y a la oxidación y corrosión a altas temperaturas, estas piezas también requieren suficiente tenacidad, buena trabajabilidad y soldabilidad y un cierto grado de estabilidad estructural según los diferentes usos.
Algunos grados de acero aleado resistente al calor y sus aplicaciones | |
| Grado de acero | Temperatura de trabajo y aplicaciones |
| 00Cr12 | Temperatura antioxidante 600 ~ 700 ℃, utilizada como cuerpo de válvula de alta presión y alta temperatura, quemador |
| 0Cr13Al | Rango de temperatura aplicable 700~800℃, paleta del compresor de turbina de gas |
| 1Cr17 | Antioxidante a temperaturas inferiores a 900 ℃, utilizado como piezas y boquillas de alta temperatura para hornos. |
| 1Cr12 | Resistencia a la oxidación y resistencia a altas temperaturas en el rango de temperatura de 600 ~ 700 ℃ y se utiliza para piezas de alta temperatura de álabes de turbinas de vapor, boquillas y válvulas de quemadores de calderas. |
| 1Cr13 | La temperatura de resistencia a la oxidación es de 700 ~ 800 ℃ y su uso es el mismo que el del acero 1Cr12. |
| 0Cr18Ni9,1Cr18Ni9Ti | Temperatura antioxidante inferior a 870 ℃, se puede utilizar como tubería de superficie de calentamiento de calderas, piezas de hornos de calentamiento, intercambiadores de calor, hornos de mufla, convertidores y boquillas. |
| 0Cr18Ni10Ti, 0Cr18Ni11Nb | Es resistente a la corrosión y oxidación a altas temperaturas en el rango de temperatura de 400 ~ 900 ℃ y puede usarse para accesorios de tuberías cuya temperatura de trabajo sea inferior a 850 ℃. |
| 0Cr23Ni13 | Temperatura de antioxidante de hasta 980 ℃, utilizada para tubos de combustión de quemadores, aspas de turbinas de vapor, cuerpos de hornos de calentamiento, dispositivos de conversión de metano y dispositivos de separación de alta temperatura. |
| 0Cr25Ni20 | Temperatura antioxidante de hasta 1035 ℃, utilizada para calentar piezas de hornos; Piezas del sistema de transmisión de gas con temperatura de trabajo inferior a 950 ℃. |
| 0Cr17Ni12Mo2, 0Cr19Ni13Mo2 | La temperatura de oxidación no es inferior a 870 ℃, la temperatura de trabajo es de 600 ~ 750 ℃, los tubos del intercambiador de calor y los accesorios de los hornos para la industria química y la refinación de petróleo. |
| 0Cr17Ni7Al | Piezas portadoras de alta temperatura con temperatura de trabajo inferior a 550 ℃ |
Hora de publicación: 10-sep-2021